家畜营养与调控科技创新团队揭示褐藻寡糖缓解肠道炎症机制

2020-02-14 17:56中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

  近日,家畜营养与调控科技创新团队利用单细胞RNA测序等技术手段研究揭示了褐藻寡糖(Alginate Oligosaccharides)具有缓解小肠粘膜炎症,促进肠道健康的作用机制。

  天然植物提取物,如寡聚糖、多糖、多酚和黄酮等,具有增强机体免疫机能,维护健康的作用,和无残留、不产生抗药性的天然优势,在畜禽绿色健康养殖领域具有重要的开发应用前景。褐藻寡糖是一种降解褐藻胶得到聚合度20以下的由β-D-聚甘露糖醛酸(M)和α-L-聚古罗糖醛酸(G)组成的线型低聚合物,有聚甘露糖醛酸(PM)、聚古罗糖醛酸(PG)和杂合褐藻寡糖(PMG)3种成分,被认为有抗氧化、抗炎症、抗细胞凋亡及增殖的作用。

  本研究使用白消安(Busulfan)构建肠道黏膜炎模型,使用单细胞RNA测序手段和功能富集分析发现,褐藻寡糖可调节白消安干扰的基因表达,缓解对小鼠肠道细胞内质网、线粒体、细胞膜、细胞间连接和微绒毛的破坏作用,维持细胞正常功能,进而减轻小肠黏膜炎症损伤;IPEC-J2细胞试验进一步揭示褐藻寡糖是通过甘露糖受体(MR)信号通路对肠道细胞发挥作用;血液代谢组及肠道微生物群落分析也进一步证实,褐藻寡糖具有改善小肠簇状细胞、杯状细胞和潘氏细胞,促进肠上皮细胞恢复,进而提升小肠健康功能的作用。

  该成果可为靶向性调控畜禽肠道健康,促进绿色健康养殖提供重要的理论依据,是该团队面向产业饲料禁抗重大需求,科企合作,开发新型绿色替抗产品,构建绿色健康养殖饲料营养体系,推动养殖业高质量发展的重要实践。

  成果发表于自然(Nature)旗下期刊《黏膜免疫学(Mucosal Immunology)》(TOP期刊,IF:7.352)。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所为该论文第一完成单位,家畜营养与调控科技创新团队张宏福研究员和青岛农业大学沈伟教授为本文通讯作者,赵勇博士、丰艳妮博士和我所2018级博士研究生刘明为该论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、动物营养学国家重点实验室开放课题和国家重点研发计划项目的支持。

  原文链接:https://www.nature.com/articles/s41385-019-0248-z 

 

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