宏基因组学在哺乳动物肠道微生物中的应用

哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体，其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关，是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用，特别是新一代测序技术的快速发展，使得人们对复杂的肠道微生物的研究更加深入。基于宏基因组学技术不仅能够研究肠道微生物组的多样性、揭示消化道微生物对宿主生理代谢的影响，还能进一步深入挖掘新的功能基因，并揭示宿主基因与微生物组间的互作关系和共同进化。作者综述了宏基因组学技术在哺乳动物肠道微生物中的主要应用和存在的不足，并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景，从而加深人们对肠道微生物影响宿主肠道健康作用的认识。     

猪肠道微生物影响因素的研究进展

猪的肠道微生物对猪的生长发育、体内平衡以及营养消化等方面具有重要意义。同时,各种肠道微生物又受到不同因素作用的调控,影响猪体内的代谢调节。随着生态环境的改变和各类动物疾病的频发,近年来,猪肠道微生物的研究日益增多,最初对肠道微生物的研究仅对其进行简单的分析和辨别,对其功能却不甚了解,也难以根据各种外界或内部变化做出假设和概括,主要原因在于肠道微生物的组成复杂且影响因素众多。本文主要综述了猪的不同日龄、不同饲料配方、不同品种和不同肠道部位等因素对猪肠道微生物的影响,为预防疾病、促进猪生长发育及改善猪肠道微生物的生长环境等提供参考。     

猪的肠道微生物与宿主营养代谢

肠道中栖息着数量庞大复杂多样的微生物菌群,肠道微生物在宿主健康中发挥着重要作用,既影响着饲料消化、营养物质吸收和能量供应,又调控着宿主正常生理功能及疾病的发生与发展.动物胃肠道不仅是消化器官,还是感应器官,肠道对营养物质的感应可以通过脑肠轴调节机体生理活动.肠道微生物还能代谢蛋白质产生宿主细胞不能合成的肽类物质,并通过小肠上皮的肽类转运系统影响机体代谢,因此可能存在微生物-肠道-大脑轴.肠道微生物还可以与机体形成宿主-微生物代谢轴,对动物机体营养物质代谢和免疫稳态起重要作用.饲粮对宿主代谢的改变,常伴随有肠道微生物区系的变化,肠道微生物的代谢可能通过微生物-肠道-大脑轴以及宿主-微生物代谢轴调节宿主很多生理过程,进而影响机体整体代谢.本文概述了猪肠道微生物区系与宿主肠道营养物质代谢的关系,以加深关于肠道微生物对机体代谢贡献的认识.     

猪肠道微生物组成、影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展

肠道微生物在调节宿主生理机能、代谢和免疫功能等方面发挥着非常重要的作用,是影响猪健康和重要经济性状表型的重要因素之一。近年来,人们对猪肠道微生物的研究和了解越来越深入,了解猪肠道微生物组成将有助于为从肠道菌群方向入手改善猪群健康和提高生产性能提供参考。作者首先综述了不同发育阶段、不同肠道部位以及主要商品猪和中国地方猪肠道核心菌群组成;其次系统总结了宿主遗传背景、饲粮种类、性别、环境以及抗生素、益生菌和饲料添加剂使用等因素对猪肠道微生物组成的影响;最后概述了猪肠道微生物主要功能及其对饲料利用率、脂肪沉积、宿主行为和免疫炎症等方面的影响。     

肠道寄生虫与肠道微生物相互作用研究进展

在脊椎动物的肠道内，存在着数量庞大、结构多样、动态变化的微生物群，它们对肠道的生理、代谢、免疫等具有重要的作用。在自然条件下，这些微生物和真核生物(如蠕虫、原生动物、真菌等)共同存在于脊椎动物肠道内。寄生虫与微生物群均可显著改变机体肠道生理与免疫环境，为它们之间的相互作用创造了机会。肠道微生物与寄生虫之间的相互作用会极大地影响感染的结果，进而对宿主的健康产生重要影响。如寄生虫感染会影响宿主与微生物的相互作用关系，从而促使或保护宿主免受细菌的侵害。另一方面，菌群又会影响寄生虫的定植、繁殖和毒性，使其沿着与宿主寄生性-互惠共生性的生存模式发展。这些相互作用的机理与结果是微生物学与寄生虫学之间交叉研究的前沿课题。笔者对近年来有关肠道寄生虫与肠道微生物间相互作用的最新研究成果进行了总结，并对其可能未考虑到的因素提出了自己的观点，旨在为肠道寄生虫病防控及肠道菌群研究提供参考。     

肥育猪肠道微生物的研究进展

猪肠道中存在大量的微生物菌群,这些微生物菌群结构复杂种类繁多,参与宿主的代谢,在宿主的消化吸收和免疫调控方面均发挥了重要作用,对猪的生长肥育有很大影响。为此对肥育猪肠道内微生物菌群做一论述,希望能为更高效率更健康环保的动物生产提供新思路。     

肠道微生物及代谢产物对动物肠道免疫的研究进展

动物肠道内栖息着大量微生物,肠道微生物及其代谢产物积极参与肠道免疫稳态的建立,对防控肠道疾病具有积极影响,在动物健康中发挥不可或缺的调节作用。本文对肠道微生物及其代谢产物对宿主肠道免疫的影响进行综述,旨在为调控肠道免疫、治疗动物疾病及保障机体健康提供思路和参考。     

肠道菌群及其代谢产物调节动物线粒体功能的研究进展

线粒体是动物细胞生产能量的主要场所，可参与三磷酸腺苷的产生、细胞线粒体Ca²⁺稳态的维持，在调节动物机体能量代谢方面发挥重要的作用。目前，研究发现肠道微生物及其代谢产物可影响细胞线粒体代谢水平和功能，参与调节机体营养物质代谢周转速度，最终影响畜禽生长发育及饲料转化效率等。本文在总结线粒体生物学功能的基础上，重点阐述了肠道微生物及其代谢产物对线粒体功能的调节作用及影响因素，旨在为饲粮营养手段介导肠道微生物-宿主线粒体途径调节动物生长发育和肠道健康提供理论参考。     

肠道微生物的色氨酸代谢物对宿主肠道健康影响的研究进展

肠道微生物产生的代谢物是影响宿主健康的关键介质。肠道中细菌、真菌、原生动物分解各种膳食营养素而产生的小分子代谢物有益于宿主健康。微生物产生的色氨酸与宿主多种不同生理过程紧密关联,如宿主的生理防御、内稳态、肠道屏障免疫以及炎症性疾病等,但还不清楚这些色氨酸代谢物之间是否存在协同或竞争关系。因此,明确由微生物代谢产生色氨酸的作用机制将有助于进一步解释微生物代谢产物与肠道健康之间的关系。本文主要综述了肠道细菌、真菌、原生动物与色氨酸代谢的特点及其代谢产物在肠道免疫屏障中的作用,色氨酸代谢物作为关键信号分子在不同的肠道炎症疾病中维持肠道稳态的作用,色氨酸代谢物在宿主免疫调节中的作用,旨在探讨肠道微生物的色氨酸代谢物对宿主健康的潜在影响,为今后肠道微生物代谢与哺乳动物健康这一新兴领域的研究提供参考。     

影响宿主脂肪沉积的肠道微生物类别及其作用机理研究

猪体内脂肪沉积受遗传、饲粮、饲养管理和肠道微生物等多种因素的影响。脂肪沉积性状是重要的经济性状，过多的脂肪沉积影响胴体品质和饲料利用率。越来越多的研究表明，肠道微生物在宿主脂肪沉积中起重要作用。本文概述了猪肠道微生物的组成情况，在此基础上系统综述了已鉴别的影响猪脂肪沉积的肠道微生物种类，归纳了肠道菌群影响宿主脂肪沉积的可能机理，并根据国内外研究进展，总结了通过调控肠道微生物组成改善宿主脂肪沉积的方法，并展望将来的研究方向，旨在为将来通过调控肠道微生物来减少猪体内脂肪沉积、提高瘦肉率等提供参考。     

猪肠道细菌培养组学研究进展

猪肠道菌群是由所有定殖在猪肠道里的大量细菌、病毒、真菌和古菌等构成的集合。已有研究表明,很多疾病以及猪重要经济性状都与肠道菌群有关。目前,肠道菌群研究使用较多的技术是16S rRNA基因测序和宏基因组测序,但这些技术并不能了解具体菌株的实际功能和生理特性。肠道细菌的分离培养具有特殊重要的意义。近几年来,肠道细菌的培养取得了重要进展,基于培养条件的多样性分离培养出了更多的肠道细菌类别,这对促进肠道菌群在菌株水平的研究以及推广应用有重要意义。本文主要从猪肠道菌群组成结构、培养组学发展、猪肠道细菌培养组学的研究现状等方面进行论述和展望,为后续猪肠道菌群菌株的功能和影响表型的机制研究提供参考借鉴。     

饲料添加剂调节畜禽肠道菌群及其生长性状的研究进展

肠道菌群影响畜禽生长发育以及相关多个重要经济性状。就多种饲料添加剂调节畜禽肠道菌群及其生长性状的研究进展进行综述。从生物学机制出发,介绍了饲料添加剂对畜禽肠道菌群及其生长性状的影响和菌群移植影响宿主生长性状的研究进展,总结了通过饲料添加剂影响畜禽肠道菌群、改善畜禽生长性能的应用实践。     

姜黄素调控肠道菌群及抗病毒作用研究进展

姜黄素作为一种天然的多酚类植物提取物，具有抗炎、抗氧化、抗应激和改善动物肠道健康等多种生物学功能，已成为一种绿色安全高效的饲料添加剂。近年研究表明，姜黄素与肠道菌群存在紧密的相互作用。姜黄素能调控肠道菌群的组成和多样性，肠道菌群则影响姜黄素的转化。这种双向调控作用或许是姜黄素发挥生理功能的关键。此外，姜黄素被证实通过不同的机制抵抗多种病毒的感染，提示其具有成为新型抗病毒药物的潜力。因此，本文主要综述了姜黄素与肠道菌群之间的相互作用及姜黄素抵抗不同病毒感染的相关机制，以期为深入了解姜黄素对改善动物健康的作用机制和开发新型绿色饲料添加剂提供理论依据。     

仔兔肠道菌群早期定植特征及其调控的研究进展

仔兔在断奶期的肠道菌群结构极易发生紊乱,从而引起腹泻造成大量死亡,严重阻碍了兔养殖业的发展.因此,建立健康稳定的兔肠道菌群对于降低兔腹泻的发生率具有极其重要的意义.本文系统综述了仔兔肠道菌群早期定植规律及其调控措施的研究进展,以期为缓解和阻止仔兔断奶腹泻提供理论参考.     

动物肠道菌群与病原微生物感染关系的研究进展

动物肠道内寄居着大量微生物,通常被称为共生菌群。它们对动物的生长、代谢和免疫状态至关重要,还与许多疾病的发生密切相关。病毒、细菌和寄生虫感染都会使机体的肠道菌群发生紊乱,表现在益生菌丰度减少而有害菌丰度增加。其机制包括引发宿主的炎症反应和抑制机体的免疫细胞两方面。同样肠道菌群也会调控病原菌的感染,如肠道菌群对不同的病毒会产生颉颃或促进作用,对细菌和寄生虫分别产生抑制和促进作用。肠道菌群抑制病原菌的机制包括与病原菌竞争代谢产物和诱导宿主的免疫反应。肠道菌群促进病毒感染的机制包括3点,分别为提高病毒的稳定性及其与靶细胞的黏附作用、抑制机体免疫系统和刺激靶细胞的增殖。肠道菌群促进寄生虫感染的可能机制包括降低Th2细胞因子(如IL-4和IL-13)并提高调节性T细胞的表达频率。肠道菌群、病原微生物和宿主不断相互作用,形成一个动态的平衡关系,并在感染过程中不断进化。作者主要综述了病毒、细菌和寄生虫感染对动物肠道菌群的组成和丰度的影响,动物肠道菌群如何影响病毒、细菌和寄生虫的感染进程并分析相关机制,以期了解疾病的发病机理,为疫苗佐剂的研发及制定更有效的预防和治疗策略提供新视角和理论依据。     

安格斯妊娠母牛异食行为的营养代谢异常及其与肠道菌群相关性研究

牛异食行为(PICA)是以舔食、啃咬一些无营养价值异物为特征的一种异常行为,大多研究认为,PICA是因某些营养素紊乱和生活环境受限所致.业已证明,肠道菌群与宿主营养代谢关系密切,肠道菌群-肠-脑(micro-biota-gut-brain,MGB)轴与动物行为之间的相关性研究日益被揭示.但PICA牛的营养代谢物变化与其...     

影响猪采食行为的肠道微生物种类鉴别

动物主要通过采食来获取能量和所需营养物质,探索肠道菌群对猪采食行为的影响并研究其潜在的作用机制,可以为后续通过调控肠道菌群来改善猪采食提供理论基础。以210头商业杜洛克猪为研究对象,使用自动喂料器记录包括平均日采食时间(ADET)、平均日采食次数(ADEV)、平均日采食量(ADFI)等采食行为指标。140日龄时于肛门处收集粪便样品,通过16S rRNA基因V3-V4区测序获得试验猪肠道微生物结构与组成概况,采用Two-part模型以及共丰度组(CAGs)鉴别与猪采食行为相关的肠道微生物种类。结果显示：1)表型间相关性分析结果表明,ADET分别与ADEV(r=0.41,P<0.05)、RFI(r=0.32,P<0.05)呈显著正相关,ADFI分别与RFI(r=0.56,P<0.05)、平均日增重(ADG)(r=0.63,P<0.05)呈显著正相关,另外,RFI与背膘厚呈显著正相关(r=0.16,P<0.05)。2)CAGs分析中,主要包括瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、拟杆菌目(Bacteroidales)以及颤螺菌属(Oscillospira...     

Swine gut microbiota and its interaction with host nutrient metabolism

Gut microbiota is generally recognized to play a crucial role in maintaining host health and metabolism. The correlation among gut microbiota, glycolipid metabolism, and metabolic diseases has been well reviewed in humans. However, the interplay between gut microbiota and host metabolism in swine remains incompletely understood. Given the limitation in conducting human experiments and the high similarity between swine and humans in terms of anatomy, physiology, polyphagy, habits, and metabolism and in terms of the composition of gut microbiota, there is a pressing need to summarize the knowledge gained regarding swine gut microbiota, its interplay with host metabolism, and the underlying mechanisms. This review aimed to outline the bidirectional regulation between gut microbiota and nutrient metabolism in swine and to emphasize the action mechanisms underlying the complex microbiome–host crosstalk via the gut microbiota–gut–brain axis. Moreover, it highlights the new advances in knowledge of the diurnal rhythmicity of gut microbiota. A better understanding of these aspects can not only shed light on healthy and efficient pork production but also promote our knowledge on the associations between gut microbiota and the microbiome–host crosstalk mechanism. More importantly, knowledge on microbiota, host health and metabolism facilitates the development of a precise intervention therapy targeting the gut microbiota.     

益生菌对类风湿关节炎的改善作用研究进展

类风湿关节炎是一种威胁全球人类健康的自身免疫性疾病,肠道菌群的平衡与类风湿关节炎密切相关。由于益生菌在改善肠道菌群紊乱、恢复正常肠道菌群中发挥重要作用,因此给益生菌治疗类风湿关节炎提供了可能。本文综述类风湿关节炎病因、机制及患者肠道菌群的变化,总结近年来益生菌在治疗类风湿关节炎中的研究现状,为进一步临床试验和今后的应用提供依据。