中国农大探究奶牛母子模型肠道微生物影响

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关键词：

来源：

Microbiome

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来源地址：

https://doi.org/10.1186/s40168-024-01943-5

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2024-10-22

摘要：

2024年年10月22日，中国农业大学动科学院曹志军教授团队在Microbiome发表题为“Maternal gastrointestinal microbiome shapes gut microbial function and resistome of newborns in a cow-to-calf model”的研究论文，以奶牛母子为研究模型探究了不同表型母牛的胃肠道菌群塑造新生子代肠道微生物组和耐药组特征及相关调控途径。母体胃肠道菌群是新生儿肠道微生物早期定植和发育的直接和重要来源。然而，具有不同生理表型的母亲及其新生儿之间独特或共享的微生物特征仍然缺乏详尽的探究。本项研究基于奶牛母子模型对相关问题进行了深入研究，以阐明微生物从母代传递至子代的潜在模式和途径。通过瘤胃与后肠道微生物分型分析，奶牛瘤胃和粪便中的微生物群分为两个类群。瘤胃中以普雷沃氏菌属主导的肠型组奶牛具备更好的产奶性能，而基于粪便微生物肠型划分的奶牛群体并未观察到类似现象。此外，通过粪便和瘤胃肠型的成对组合，一组具有优异表型的奶牛被进一步成功筛选。宏基因组结果表明不同表型奶牛及其子代的胃肠道微生物组差异显著。相比于粪便，奶牛的瘤胃可能是其子代胎粪微生物更重要的来源，犊牛的胎粪中继承了大量来源于母牛胃肠道的功能益生菌。此外，犊牛胎粪微生物也继承了母牛瘤胃菌群的优势代谢功能。瘤胃、粪便和胎粪的耐药组特征一致，并且从奶牛到犊牛的抗性基因丰度也呈扩大趋势，进一步研究发现抗性基因和从瘤胃到胎粪的可移动遗传元件之间的相互作用是最为显著的。代谢组分析表明从奶牛到犊牛的核心代谢物的多样性是稳定的，不受表型差异的影响。此项研究揭示了奶牛母子模型中母代与子代的微生物群、代谢功能和耐药组特征，并揭示了微生物组从母牛至犊牛的潜在垂直传播现象。这些发现为微生物群的跨代传递理论以及奶牛母子胃肠道菌群协同调控提供了新的见解。