一区10+ | 微生物功能+宿主转录组,突破反刍动物瘤胃发育机制!

文摘   2024-12-05 08:01   内蒙古  

 凌恩生物客户南京农业大学动物科学技术学院在《Genome Biology》期刊上(IF=10.1)发表了“Early-life ruminal microbiome-derived indole-3-carboxaldehyde and prostaglandin D2 are effective promoters of rumen development”研究论文,该研究通过基因组、转录组和代谢组测序联合分析,揭示了羔羊盲肠微生物群和上皮细胞在应对营养不良时的相互作用。

  • 期刊:Genome Biology         

  • 影响因子:10.1    

  • DOI:10.1186/s13059-024-03205-x

研究背景

瘤胃是反刍动物的“首过”消化吸收代谢器官,也是反刍动物健康生产的生理基础。瘤胃早期发育受日粮-微生物互作调控,且微生物代谢物也起着关键作用,但目前对瘤胃微生物代谢物调控瘤胃发育的作用及机制认知不足。

研究方法

文章基于宏基因组测序、转录组测序和代谢组测序联合分析方法,成功鉴定出与瘤胃上皮和肌层发育密切相关的代谢物揭示了妊娠晚期湖羊营养不良时盲肠微生物群与宿主的相互作用机制。

实验结果

1、吲哚三甲醛(IAld)和前列腺素D2(PGD2)是与瘤胃上皮和肌肉发育关的代谢物

采用非靶向气相色谱-质谱联用(GC-MS)和超高效液相色谱联用四极杆时间质谱进行瘤胃液体分析显示:3-IAld与瘤胃上皮厚度呈正相关,瘤胃PGD2与瘤胃肌层厚度呈正相关。

鉴定具有不同饮食制度的瘤胃特征代谢物

2、阐明3-IAld和PGD2的合成

利用宏基因组技术厘清了IAld和PGD2在瘤胃内的微生物合成路径并筛选出候选代谢微生物菌株,进一步通过单菌体外纯培养试验,首次发现假长双歧杆菌可代谢色氨酸生成IAld,白色念珠球菌具有生成PGD2的能力。

3-IAld和PGD2合成过程分析

3、瘤胃上皮和肌肉的发育伴随着Wnt和Ca2+信号通路的激活

利用转录组技术锚定瘤胃差异化发育的信号调控通路,体内外试验揭示了IAld通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进瘤胃上皮发育,PGD2依赖Ca2+信号通路调控瘤胃肌层发育,加深了对生命早期日粮-微生物-宿主互作的理解。

与瘤胃上皮和肌肉发育相关的关键信号通路激活的研究

研究结论

综上,营养不良影响细菌的结构和功能,从而影响盲肠上皮的物质运输和代谢。首次明确了瘤胃特定菌株及其下游代谢物与瘤胃生理的直接联系,为幼龄反刍动物开发食料添加剂的开发应用提供新思路。

目前,上海凌恩生物转录组多组学检测服务具有十分丰富的项目经验,多组学数据分析更是在行业内遥遥领先!

感兴趣的小伙伴们,赶紧联系我们吧!


参考文献


Early‑life ruminal microbiome‑derived indole‑3‑carboxaldehyde and prostaglandin D2 are efective promoters of rumen development. Genome Biology. 2024.

凌恩生物
凌恩生物旗下综合性生物咨询和服务平台。
 最新文章