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《Nature》发表江西农业大学猪肠道研究成果 人类肥胖等疾病科研有了重要参考

《Nature》发表江西农业大学猪肠道研究成果 人类肥胖等疾病科研有了重要参考

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4月27日,国际著名学术期刊《Nature》(《自然》)在线长文发表江西农业大学猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室黄路生院士团队的重大研究成果:发现ABO血型基因通过调节N-乙酰半乳糖胺浓度显著影响猪肠道中丹毒丝菌科相关细菌的丰度,并系统地阐明了其作用机理。这是目前为止,国际上整个农业动物领域(猪、牛、羊、鸡等)第一个鉴别到宿主基因组影响肠道菌群组成的因果突变并系统阐明了其中的作用机理。

不同个体的肠道菌群组成各不相同并且与健康密切相关,宿主的遗传变异是否以及如何影响其自身的肠道菌群组成是一个国际研究热点及难点。受到环境、饮食、健康状况以及宿主遗传变异的多重影响,许多研究(尤其是在人类中的研究)难以被重复。

针对这一世界性难题,项目组以家猪为研究材料,为了增加宿主个体的遗传变异,首先用12年时间构建了一个由全世界8个不同的商业品种及中国地方猪种混合杂交而成的嵌合家系第六及第七世代群体,同时通过严格控制饲料、饲养、健康及环境条件,从5个方面系统研究并解答了这一难点问题。

项目历时十几年,通过对两个世代1500多个个体,每个个体三个生长阶段和三个肠道部位共5100多个样品的系统研究,有力证明宿主遗传会影响肠道菌群的组成和丰度。发现并验证ABO血型基因的一个350万年前的2.3kb缺失导致家猪肠道中N-乙酰半乳糖胺浓度的降低,从而使其丹毒丝菌科相关细菌丰度的下降。该发现对于借助同样的手段研发宿主遗传通过影响肠道菌群调节饲料转化效率和促进生长新技术,培育节粮型和快长型新品种具有重要参考意义。

同时,项目研究发现的丹毒丝菌科在人类中报道与肥胖、胆固醇代谢以及结直肠癌等相关。猪的消化系统、基因组成和器官大小等与人类相似,特别是相比较于小鼠,其肠道菌群组成与人类更为相似。因此,利用猪作为模式动物,从肠道菌群和宿主基因互作出发研究人类上述疾病发病机理及菌群调控技术也具有重要的参考意义。

作者:王诗慧


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