母源肠道菌群与代谢组特征：影响新生犊牛出生体重的潜在生物标志物研究

《The FASEB Journal》：Maternal Gut Microbiota and Metabolomic Signatures Are Potential Indicators of Neonatal Calf Birth Weight: A Preliminary Pilot Study

本研究针对新生犊牛出生体重差异的调控机制，通过分析围产期荷斯坦奶牛肠道菌群与代谢组特征，发现高出生体重组（WU）富集Burkholderiaceae_A、Turicibacter等有益菌属及4-咪唑丙烯酸等代谢物，低出生体重组（WF）则与Elusimicrobiota等菌属及D-脯氨酸等代谢物相关。该研究为通过母源微生物干预优化犊牛健康提供了新靶点。

　　

肠道微生物群在宿主稳态维持中扮演关键角色，深刻影响消化、代谢及免疫调节功能。新生犊牛的出生体重作为早期发育和长期生产性能的核心指标，其形成机制与母体肠道微环境密切相关。本研究通过精准筛选围产期荷斯坦奶牛群体，依据犊牛出生体重构建高体重组（WU）与低体重组（WF），系统解析了母源肠道菌群结构与代谢谱的差异特征。

高体重组（WU）奶牛肠道内显著富集Burkholderiaceae_A、Turicibacter、Romboutsia_B、Blautia_A、Barnesiella、Clostridium_T及Paraclostridium等菌属；而低体重组（WF）则呈现Elusimicrobiota、Ruminiclostridium_E、Campylobacter_B和Odoribacter的异常增殖。代谢组学分析共鉴定出85种差异代谢物，其中WU组中4-咪唑丙烯酸、1,2,3,4-四氢吖啶-9-醇、8S-羟基-4Z,6E,10Z-十六碳三烯酸、7-羟基甲氨蝶呤、山梨醇-6-磷酸及卡托普利等物质水平升高；WF组则表现为D-脯氨酸、L-羟基精氨酸、丙氨酸甜菜碱、sn-甘油-3-磷酸乙醇胺和邻氨基苯甲酸的积累。

相关性网络分析进一步揭示了微生物类群与关键代谢通路的紧密关联。在WU组中，Romboutsia_B、Paraclostridium、Clostridium_T、Turicibacter和Blautia_A等属与新松香酸、4-咪唑丙烯酸、8S-羟基-4Z,6E,10Z-十六碳三烯酸、N-乙酰胞苷、7-羟基甲氨蝶呤及O-琥珀酰-L-高丝氨酸呈正相关，而与丙氨酸甜菜碱、L-羟基精氨酸、D-脯氨酸、邻氨基苯甲酸（维生素L1）、sn-甘油-3-磷酸乙醇胺及1-脱氧-1-（甲氨基）-D-半乳糖醇负相关。在WF组中，Campylobacter_B与1-肉豆蔻酰-2-羟基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、sn-甘油-3-磷酸乙醇胺及邻氨基苯甲酸正相关，与4-咪唑丙烯酸和7-羟基甲氨蝶呤负相关；Ruminiclostridium_E和Odoribacter则与7-羟基甲氨蝶呤及卡托普利呈负相关。

这些发现表明，母体肠道微生物与代谢物之间存在协同互作网络，共同调控胎儿发育进程。针对高出生体重犊牛相关母源特异性微生物类群及代谢通路的识别，为奶牛围产期健康管理及子代生长优化提供了潜在的生物标志物和干预策略新靶点。