北京畜牧兽医研究所动物基因工程与种质创新团队揭示仔猪肠道菌群促进铁吸收的作用机制

　　中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物基因工程与种质创新科技创新团队联合华中农业大学动物医学院、深圳农业基因组研究所动物基因组研究中心，揭示了基因编辑仔猪结肠内肠道菌群通过调控羧酸及其衍生物代谢通路促进仔猪对铁吸收，为预防仔猪缺铁性贫血提供了重要新策略。相关研究成果发表在《微生物学波普（Microbiology Spectrum）》（IF=9.043,中科院1区top期刊）上。

 

　　铁是动物机体内一种重要的微量元素，对动物生长和发育尤其重要。由于新生仔猪生理条件特殊，仔猪体内铁储存水平低、猪乳中铁含量低、仔猪对铁吸收能力弱，都可能导致仔猪患缺铁性贫血。已有研究表明，肠道菌群可以通过调节短链脂肪酸代谢产物的生成影响宿主对铁的吸收，但作用机制仍未被完全阐明。

 

　　本研究以双基因敲除（DKO）大白仔猪和野生型（WT）仔猪为材料，发现在未补充铁元素情况下，DKO仔猪的肾、结肠组织中的铁含量比WT仔猪肾、结肠组织中铁含量高，而且DKO仔猪肾脏和结肠黏膜中转铁蛋白水平明显升高。研究人员对DKO仔猪和WT仔猪不同肠段内容物样品进行了多组学分析，发现结肠段内肠道菌群的组成及多样性、羧酸及其衍生物丰度在两组仔猪中存在显著差异。宏基因组测序分析显示，DKO仔猪结肠段内菌群有机酸代谢通路显著富集。进一步分析发现，DKO仔猪结肠内菌群可通过调节羧酸及其衍生物代谢，适度下调肠道内pH值，促进三价铁离子向二价铁离子转化，进而增加了仔猪对铁的吸收，对缓解仔猪缺铁性贫血发挥了重要作用。

 

　　该研究得到国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程重大科研计划等项目资助。张秀玲、周艳荣和徐松松为该文章的共同第一作者，牟玉莲研究员、肖少波教授和李奎教授为通讯作者。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.1128/spectrum.01906-22