2019-03-01
文案 | 微生物組產(chǎn)品線
新年伊始，派森諾微生物組研究再傳捷報(bào)！
近日，派森諾生物與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)合作的微生物組測序研究成果，在微生態(tài)領(lǐng)域旗艦期刊、Nature子刊《The ISME Journal》（影響因子9.52）成功發(fā)表，可喜可賀！
本研究利用高通量測序技術(shù)，探究宿主遺傳對腸道菌群組成的影響程度，并評估兩者對脂肪堆積的貢獻(xiàn)。眾所周知，腸道微生物組對維持宿主健康和提升動物生產(chǎn)性能發(fā)揮著重要作用，但它的相對貢獻(xiàn)很難度量，特別是在考慮宿主自身遺傳效應(yīng)的前提之下。本研究以雞為動物模型，對206只肉雞進(jìn)行宿主基因組重測序，并對其十二指腸、空腸、回腸、盲腸及糞便微生物組進(jìn)行16S rRNA基因V4區(qū)測序，以評估腸道菌群的組成結(jié)構(gòu)變化。
本研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群對特定腸段的微環(huán)境具有高度適應(yīng)性，不同腸道部位的菌群在多樣性、組成和功能潛力方面都存在差異。雖然各腸段微生物組在組成及潛在功能上存在較大不同，但在評估各腸段微生物的整體遺傳性后，發(fā)現(xiàn)宿主遺傳對腸道微生物的塑造作用很小。
圖1：肉雞不同腸段的微生物組的組成結(jié)構(gòu)和變化
圖2：腸道菌群的功能特性預(yù)測分析
圖3：腸道菌群遺傳力分析
本研究以腹脂堆積量（AFW）和腹脂堆積百分比（AFP）為表型，借鑒數(shù)量遺傳學(xué)分析方法，在雞上引入“腸菌力（Microbiability）”這一類似于宿主遺傳力的概念，綜合考量宿主遺傳貢獻(xiàn)和各腸段微生物的作用。結(jié)果表明，宿主自身遺傳在腹脂堆積上發(fā)揮主要作用，但在校正宿主遺傳效應(yīng)后，十二指腸和盲腸微生物組對腹脂堆積的相對貢獻(xiàn)分別達(dá)到24%和21%。
圖4：腸菌力（Microbiability）評估分析
基于以上研究結(jié)果，本研究認(rèn)為腸道微生物組可獨(dú)立于宿主遺傳對機(jī)體腹脂堆積產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步挖掘出兩種與腹脂堆積顯著關(guān)聯(lián)的腸道微生物：Methanobrevibacter 和Mucispirillum schaedleri，其相對豐度分別與脂肪堆積顯著正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，不受宿主遺傳差異的影響，且與腸道內(nèi)絕大多數(shù)菌群的相關(guān)性較弱，意味著宿主的遺傳差異并非影響和靶向調(diào)控這兩種菌群的主要因素。
圖5：與脂肪堆積顯著相關(guān)的微生物物種類群分析
本研究為量化宿主基因組和腸道微生物組對肉雞等禽類生產(chǎn)性能的貢獻(xiàn)提供了重要參考思路，篩選出的Methanobrevibacter 和Mucispirillum schaedleri 等與腹脂堆積顯著關(guān)聯(lián)的菌群也有望作為改善雞腹脂過度堆積的靶向微生物，因而具有重大科學(xué)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本研究的微生物組測序和部分?jǐn)?shù)據(jù)分析工作由上海派森諾生物科技股份有限公司完成。
文章索引
C. Wen, W. Yan, C. Sun, C. Ji, Q. Zhou, D. Zhang, J. Zheng, N. Yang, The gut microbiota is largely independent of host genetics in regulating fat deposition in chickens. The ISME Journal, (2019); published online Epub2019/02/06 (10.1038/s41396-019-0367-2).
原文鏈接 ：https://www.nature.com/articles/s41396-019-0367-2
