畜禽消化道健康定量评估五环标准之——稳定的微生物区系

胃肠道微生物不仅参与营养物质的消化吸收,还对宿主代谢和免疫调控起到重要作用。了解畜禽肠道微生物的组成结构与功能,对动物健康养殖和畜牧业发展意义重大。基于此,文章就畜禽消化道稳定的微生物区系及其影响因素进行综述,着重论述了畜禽消化道的区室化特点及其构成,并通过定义非健康的肠道微生物区系及其影响因素,定义了畜禽健康稳定的微生物区系特点及其发展规律。文章以肉鸡为例,运用Meta分析方法评估消化道关键微生物与胃肠道形态结构、宿主饲料利用效率和免疫反应的相关性,在此基础上论述了肠道微生物参与宿主消化吸收代谢、免疫及肠道完整性调控的潜在机制,为保障机体消化道健康和提高动物生产性能提供了理论依据。     

丁酸介导下肠道菌群与宿主免疫互作机制的研究进展

肠道菌群或其代谢产物在动物机体生长发育与功能完善方面起重要作用,当宿主与肠道菌群间的动态平衡被打破,可诱发局部或全身性炎症反应。丁酸不仅作为能源物质为机体提供能量,还能调控宿主先天性免疫和适应性免疫状态,促进机体免疫应答;并影响宿主分泌抗菌肽（AMPs）等预防肠道病原菌易位,维持肠道菌群的稳态。本文将系统介绍丁酸介导下肠道菌群与宿主免疫系统间互作机制的研究进展,并阐明其在肠道健康稳态中的重要作用。     

反刍动物肠道菌群与宿主肠道黏膜免疫互作及其调控研究进展

反刍动物肠道中大量的微生物相互作用从而实现对饲料养分的高效利用。正常稳定的肠道菌群是机体健康的重要保证,在促进肠道形态结构发育、维持正常免疫功能及抵御外源致病因子侵袭等方面发挥着重要作用。然而由于家畜品种、养殖环境、饲料来源及生产目标的复杂性,一定程度上限制了反刍动物肠道微生物组与免疫调控方面的研究,尤其是基于外源措施调控肠道菌群以改善机体免疫的相关研究略显滞后。众所周知,反刍动物是由宿主机体和共栖微生物构成的"共生总体",其表型性状受自身基因的调控,又受"宿主第二基因组"消化道微生物的影响。因此,本文重点综述了近年来反刍动物肠道菌群在维持宿主肠道黏膜免疫屏障完整性、参与Toll样受体(TLRs)识别和促进免疫细胞分化等方面的相关研究;同时,基于肠道菌群外源调控措施对肠道免疫功能的不同作用,重点讨论了益生菌和益生元靶向干预调控反刍动物肠道免疫功能相关进展,旨在为反刍动物肠道菌群与宿主肠道黏膜免疫互作机制的深入研究以及为畜牧业减抗、绿色、安全养殖提供支撑。     

肠道微生物调控动物肌肉的生长和发育北大核心CSCD

栖息于动物肠道中的微生物群与宿主形成稳定的共生关系。肠道菌群的定植状态、繁殖能力和营养需求受到宿主生理稳态的影响,同时,肠道菌群的组成和多样性随宿主外部和内部环境的改变而发生波动。此外,肠道菌群通过肠道神经系统和外周循环系统直接或间接参与并调控宿主的信号传递、物质代谢、免疫形成和器官功能。骨骼肌的生长、发育和代谢很大程度上决定了动物的能量稳态和整体生长性能,是决定动物产肉性状和肉品生产的根本因素。当前,大量研究表明动物肠道微生物在促进肌肉生长和维持肌肉机能方面发挥重要作用,一些学者提出了"肠-肌轴"的双向信息交流机制。本文综述了近年来国内外关于消化道微生物参与调控人和动物的肌肉生长和发育、肌肉疾病形成、物质与能量代谢等方面的研究进展,加深和完善关于肠道微生物调控肌肉生长和发育的认识。     

肠道微生物影响单胃动物免疫的分子机理研究进展

动物胃肠道中分布着复杂而庞大的微生物,被称为动物机体的另一个器官,在诸多方面影响着宿主机体的健康和发育,尤其在宿主免疫调节过程中发挥着至关重要的作用.不同的肠道微生物如厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门等通过多种机制调控着宿主免疫功能.肠道微生物代谢产物,如短链脂肪酸(SCFAs)、多胺类、芳香烃受体(AHR)配体等及其自身...     

长链支链脂肪酸对动物肠道健康调控作用的研究进展

长链支链脂肪酸（LC-BCFAs）是一类具有甲基等烃基支链结构的功能性脂肪酸,在预防炎症、癌症和代谢紊乱等一系列疾病方面具有重要作用。肠道健康对于畜禽的健康、高效和安全养殖等具有重要意义。最新研究表明LC-BCFAs在调控动物肠道健康中也发挥着重要的作用。本文主要以动物肠道作为研究靶点,系统地综述了LC-BCFAs在缓解肠道炎症、改善肠道菌群、维持肠道屏障和促进肠道消化吸收等方面发挥的作用,同时探讨了LC-BCFAs调控动物肠道健康的潜在机制,为深入了解长链支链脂肪酸对动物肠道健康的调控作用及其在畜禽生产中的应用提供参考。     

真菌多糖益生元干预家禽肠道微生物调控肠道屏障功能的研究进展

家禽肠道微生物作为肠道黏膜屏障的重要组成部分在宿主的肠道屏障功能维持和肠道健康稳定中发挥重要作用。益生菌和益生元是调控肠道微生物的有效手段,其中真菌多糖作为天然代谢产物,具有抗氧化、增强免疫等多种生物活性,是一种重要的潜在益生元,其在鸡体内无法直接消化利用,主要通过肠道微生物进行发酵降解,并产生相关代谢产物,真菌多糖与肠道微生物的相互作用会对肠道屏障功能产生积极影响。文章在简要概述家禽肠道微生物的定植和影响因素、家禽肠道黏膜屏障功能及其干预调控手段的基础上,重点阐述了潜在益生元真菌多糖干预家禽肠道微生物对肠道屏障功能的调控作用,为家禽肠道健康调控奠定理论基础,并为真菌多糖产品的开发提供参考。     

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。     

miRNAs参与肠道微生物和宿主免疫互作的调控

哺乳动物肠道微生物具有很强的宿主特异性,并在肠道健康中发挥着极其重要的作用。健康的微生物菌群有助于平衡肠道环境、维持肠上皮功能以及促进免疫系统发育,肠道微生物菌群的变化会影响免疫系统发育、新陈代谢等。在肠道微生物与宿主免疫调控中,miRNAs通过调节宿主基因表达来影响肠上皮的功能,并在先天性和适应性免疫系统的调节中起着重要作用。本文将重点阐述肠道微生物与宿主免疫的互作以及miRNAs参与下的调控机制。     

丁酸钠对肉鸡肠道形态与消化吸收功能影响的研究进展

肠道是肉鸡重要的消化、内分泌及免疫器官，肠道健康主要依赖于营养物质、微生物菌群和肠道黏膜之间的动态平衡。肠道消化吸收功能与肠黏膜上皮细胞的生长及肠道形态结构的完整性直接相关。研究表明，丁酸钠作为能量来源，可刺激肉鸡肠道上皮细胞增殖并改善肠道黏膜形态，促进绒毛生长和肠道组织发育。丁酸钠通过肠道游离脂肪酸受体FFAR2和FFAR3介导肠道内分泌细胞分泌多种激素，促进胃肠黏膜的发育，刺激胃和胰腺分泌消化酶，促进养分消化吸收。丁酸钠是肠道稳态的重要调节因子，可刺激黏蛋白的产生，增加黏液层厚度，降低结肠上皮的通透性，维持肠道完整性和黏膜屏障功能。丁酸钠促进宿主防御肽（HPDs）的合成，抑制肠道内有害菌的增殖，降低内毒素对肠黏膜上皮细胞的损伤。丁酸钠通过抑制NF-κB激酶（IKK）下调促炎症途径，抑制NF-κB的活化，预防肠黏膜炎症发生，进而促进消化吸收和保护肠道健康。综上，丁酸钠具有肠道保护和抗菌作用，可增强肠道完整性，促进营养物质的消化吸收，提高免疫力和抗病力。在饲料工业禁抗的背景下，对抗生素替代品丁酸钠的研究和应用非常重要，作者就丁酸钠对肠道功能的作用机制进行重点阐述，以期为其在肉鸡饲料中替代抗生素提供科学依据。     

Carbohydrates effects on nutrition and health functions in pigs

The greatest improvement in carbohydrates studies on pig nutrition and health is that carbohydrates are classified more clearly, which is based not only on their chemical structure but also on their physiological characteristics. Besides its primary energy source, different types and structures of carbohydrates are a benefit for nutrition and health functions in pigs, which are involved in promoting growth performance and intestinal functions, regulating the community of gut microbiota, and modulating the lipids and glucose metabolism. The underlying mechanism of carbohydrates regulates the lipids and glucose metabolism through their metabolites (short-chain fatty acids [SCFAs]) and mainly via the SCFAs-GPR43/41-PYY/GLP1, SCFAs-AMP/ATP-AMPK, and SCFAs-AMPK-G6Pase/PEPCK pathways. Emerging research had evaluated an optimal combination in different types and structures of carbohydrates, which could enhance growth performance and nutrient digestibility, promote intestinal functions, and increase the abundances of butyrate-producing bacteria in pigs. Overall, compelling evidence supports the notion that carbohydrates play important roles in both nutrition and health functions in pigs. Moreover, identifying the carbohydrates combinations will be of both theoretical and practical values for developing the technology of carbohydrates balance in pigs.     

Research Advance on Intestinal Microbial-epithelial Cell Barrier Interactions

Intestinal epithelial cells (IECs) are the first line of defense against pathogenic microorganisms of animal organism, which are important component of mucosal mechanical barrier, immune barrier and chemical barrier, they have absorption and barrier double function. In the intestine, there are many kinds of microorganisms. According to its relationship with the host, it is divided into three types of commensal bacteria, conditional pathogenic bacteria and pathogenic bacteria, it plays an important role in the construction of intestinal barrier. Firstly, IECs identify the intestinal microbes by direct or indirect ways, and distinguish their own and non-self, it is immune tolerance to their own substances (such as, commensal bacteria), and produce specific immune response to non-self-substances (pathogenic bacteria). Both of IECs and intestinal commensal bacteria together against pathogens maintain intestinal health. When the pathogenic microorganisms invade the intestine, IECs defense pathogenic microorganisms mainly through extracellular secretions and cell surface mucus layer, and the former largely include mucin, antibacterial molecular and antimicrobial immunoglobulin. The intestinal symbiotic bacteria can resist the pathogenic microorganisms and maintain the normal intestinal mucosal barrier function through the competitive identification sites, the secretion of antimicrobial substances, the increase of mucus secretion, the induction of IECs renewal, proliferation and repair. In the process of resisting invasion of gut microbes, pathogenic microorganisms through their own movement, secretion of toxins and enzymes to destroy the intestinal epithelial barrier, and directly contact with IECs to damage them. So the interaction between IECs and intestinal bacteria maintain the intestinal homeostasis. In this paper, a review is made of the IECs and intestinal microbial structure and functional adaptations, and hope to elaborate the mechanism of intestinal microbial-epithelial cell barrier interaction.     

肠道微生物-上皮细胞屏障互作的研究进展

肠道上皮细胞（intestinal epithelial cells,IECs）是动物机体抵御病原微生物的第一道防线,是黏膜机械屏障、免疫屏障和化学屏障的重要组成部分,具有吸收和屏障双层功能。肠道中微生物数量庞大、种类繁多,根据其与宿主的关系,主要分为共生菌、条件致病菌和病原菌3类,在肠道屏障的构建中发挥重要作用。IECs首先通过直接或间接方式对肠道微生物进行识别,区别自身与非自身,对自身物质（即共生菌）免疫耐受,对非自身物质（即病原菌）产生特异性免疫反应。IECs与肠道共生菌共同抵御肠道病原微生物,维持肠道健康,病原微生物侵入肠道,IECs主要通过胞外分泌物和细胞表面黏液层双重屏障发挥作用,其中胞外分泌物主要包括黏蛋白、抗菌分子和抗微生物免疫球蛋白。肠道共生菌可以通过竞争识别位点,分泌抗菌物质,增加黏液分泌,诱导IECs更新、增殖和修复等方式抵御病原微生物,维护正常的肠黏膜屏障功能。在IECs抵御肠道病原微生物入侵过程中,病原微生物通过自身运动、分泌毒素和酶等破坏肠上皮屏障,直接接触IECs,对其进行损伤。因此IECs和肠道菌群间相互作用,共同维持肠道内环境稳态。作者就IECs和肠道微生物结构、功能的适应性变化作一综述,以期阐述肠道微生物-上皮细胞屏障互作的机制。     

短链脂肪酸介导的宿主肠道免疫调控机制

肠道是营养素、微生物群和宿主进行免疫反应的共享场所。肠道稳态失衡、免疫功能失调、环境因素等都可能引发疾病,肠道微生物群是控制机体健康肠道内环境平衡的一个重要因素。短链脂肪酸(SCFAs)主要由细菌发酵产生,是肠道微生物群及宿主肠上皮细胞(IECs)的重要能量来源,能够维持肠道酸碱平衡,抑制有害病原菌生长,调节宿主肠道免疫,降低炎症反应。SCFAs不仅在共生细菌聚居的肠道内起局部作用,而且还影响肠道免疫细胞,调节免疫反应。本文主要概述了SCFAs通过G蛋白偶联受体(GPCRs)激活途径、组蛋白脱乙酰化酶(HDAC)抑制作用改变代谢状态,并将代谢途径与表观遗传修饰联系起来引起宿主免疫应答,降低肠道炎症反应并增强肠道屏障功能。     

丁酸钠调控畜禽动物肠道健康的作用机制

丁酸钠有效成分为丁酸,丁酸是大肠中产丁酸细菌的主要代谢物,是结肠上皮细胞的主要能量来源.丁酸钠可通过上调结肠表皮细胞生长因子的表达来促进上皮细胞增殖分化.在维持肠道黏膜结构完整、加强肠道免疫功能、促进肠道吸收功能等方面具有积极作用.此外,丁酸钠在调节肠道菌群、维持肠道微生态平衡方面也具有重要作用.本文主要综述了丁酸钠的...     

Advances in Modulation of Intestinal Innate Defense Responses by Probiotic Bacteria

Probiotics are a kind of living microorganism which can be administered in feed and confer numerous health benefits to animals. Probiotics play a key role in maintaining the microbial balance of gastrointestinal, immunomodulation and pathogen defense, specific probiotics show certain degree of potential to reinforce the integrity of intestinal epithelium and regulate some immune components. The mechanism of probiotic action is an area of interest. Among all possible routes of modulation by probiotics of intestinal mediated defense responses, modulations of intestinal barrier function, innate and adaptive mucosal immune responses as well as signaling pathways are considered to play an important role in the intestinal defense responses against pathogenic bacteria. This review summarizes how probiotic bacteria interact with goblet cell-derived mucins, trefoil factors (TFFs),defensins, Toll-like receptors (TLRs), secretory immunoglobulin A (sIgA), heat shock proteins (HSPs) and P-glycoproteins (P-gp) in the gut to regulate the intestinal innate defense responses,which is regarded as the scientific basis for the future detailed study of benefits of probiotics towards the health of intestine and also dietary intervention against intestinal exposure to pathogens.     

益生菌对肠道先天防御反应调节作用的研究进展

益生菌是可添加在饲料中对动物健康产生很多益处的活微生物,其在维持胃肠道微生物平衡、免疫调节和病原体防御中起关键作用,某些特定的益生菌菌株对加强肠上皮的完整性和调节一些免疫组分也显示出一定程度的潜力。有关益生菌的作用机制是当前研究的热点,其中,在益生菌调节肠道介导的防御反应的所有可能途径中,肠屏障功能、先天和适应性黏膜免疫反应及信号传导途径被认为在针对病原菌的肠防御反应中起重要作用。作者主要针对益生菌如何与肠道内的杯状细胞黏蛋白、三叶因子（trefoil factors,tffs）、防御素、Toll样受体（Toll-like receptors,TLRs）、分泌型免疫球蛋白A（secretory immunoglobulin A,sIgA）、热休克蛋白（heat shock proteins,HSPs）和P-糖蛋白（P-glycoprotein,P-gp）相互作用而起到调节肠道先天防御反应的作用进行了概述,以期为今后研究益生菌对肠道健康及对感染病原体的肠道如何起到有益作用奠定基础。     

宏基因组技术在鸡肠道微生物中应用的研究进展

鸡肠道中生存着丰富的微生物,这些微生物在宿主的营养代谢与免疫方面有重要作用。高通量测序技术的发展为肠道微生物的研究提供了新的思路,文章简要介绍了宏基因组学,阐述肠道微生物结构变化对宿主的影响及不同饲养条件、宿主生理特征改变对肠道微生的影响,并重点从宏基因组的层面透析鸡肠道微生物菌落结构、营养代谢特征、免疫功能与鸡的健康生长之间的关联性,以期为鸡肠道微生物的研究提供思路。