母猪肠道L. vaginalis通过增强子宫容受性促进胚胎着床与存活的机制研究

本研究针对母猪早期妊娠中胚胎着床质量差导致的高胚胎损失率问题，通过16S rRNA测序和代谢组学分析筛选出关键功能菌株L. vaginalis，结合小鼠和母猪模型验证其通过"肠-子宫轴"增强子宫容受性、促进胚胎存活的机制。研究发现L. vaginalis代谢产物（如galangin和daidzein）能显著提高子宫内膜-胚胎细胞粘附率和微绒毛形成，相关基因表达水平上调，最终使母猪产仔数显著增加。该研究为通过调控肠道菌群改善哺乳动物生殖性能提供了新策略。

　　

在畜牧生产中，母猪的繁殖性能直接关系到经济效益。然而早期妊娠阶段高达30-50%的胚胎损失率（embryo loss）始终是制约生产的瓶颈问题。传统研究多关注遗传育种或营养调控，但近年来越来越多证据表明，肠道菌群（gut microbiota）可能通过代谢产物影响宿主生殖功能。这种被称为"肠-生殖轴"（gut-reproductive axis）的调控机制，为改善动物繁殖性能提供了全新视角。

华中农业大学的研究团队在《Microbiome》发表的最新研究，首次揭示了母猪肠道中特定乳酸菌——阴道乳杆菌（Lactobacillus vaginalis, L. vaginalis）通过增强子宫容受性（uterine receptivity）促进胚胎着床（embryo implantation）的分子机制。研究人员采用多组学联用技术，包括16S rRNA测序分析不同产仔数母猪的肠道菌群差异，通过小鼠菌群移植实验验证功能菌株，结合转录组学和代谢组学解析作用通路，并创新性地使用微流控芯片（microfluidic chip）模拟子宫内膜-胚胎互作，最终发现L. vaginalis及其代谢产物可显著提高母猪产仔数。

关键技术方法包括：1）对42头不同产仔数母猪进行粪便16S rRNA测序和代谢组学分析；2）建立小鼠菌群移植模型评估L. vaginalis对胚胎着床的影响；3）采用UPLC-MS检测L. vaginalis体外培养代谢物；4）构建猪子宫内膜芯片模型评估菌群代谢物对上皮细胞粘附性的影响；5）开展母猪饲喂试验验证实际应用效果。

主要研究结果

肠道菌群组成与繁殖性能的相关性
通过比较高产（15-21头）和低产（9-11头）母猪的肠道菌群，发现L. vaginalis和丁酸梭菌（C. butyricum）在高产组显著富集。qPCR验证显示这两种菌的丰度与产仔数呈显著正相关（p<0.01）。代谢组学分析揭示高产组亚麻酸代谢（linoleic acid metabolism）和视黄醇代谢（retinol metabolism）通路显著激活。

L. vaginalis改善胚胎着床效率
小鼠移植实验表明，L. vaginalis灌胃使胚胎着床位点数增加1.5倍（p<0.01），活产仔数提高23%。值得注意的是，单独使用L. vaginalis菌体（LV_B）或其代谢产物（LV_M）均可达到类似效果，提示代谢物是主要活性成分。

子宫容受性增强的分子机制
转录组分析发现L. vaginalis处理组子宫中胚胎骨骼发育（embryonic skeletal system development）和细胞粘附（cell-cell adhesion）相关基因显著上调。GSEA分析显示粘着斑（focal adhesion）和粘附连接（adherents junction）通路富集。血浆代谢组检测到关键代谢物如galangin和daidzein水平升高，这些物质在体外能促进子宫内膜上皮细胞（PEECs）表面微绒毛（pinopodes）形成。

实际应用效果验证
妊娠早期给母猪补充L. vaginalis或其代谢物，使活产仔数平均增加2.3头（p<0.01），其中体重>0.95kg的健康仔猪比例显著提高，证实其在实际生产中的价值。

结论与展望
该研究首次阐明母猪肠道L. vaginalis通过代谢产物（如galangin和daidzein）激活子宫容受性相关通路，形成"肠-子宫轴"调控机制，为改善哺乳动物繁殖性能提供了新思路。相较于传统激素调控手段，这种微生物干预策略更具安全性和可持续性。未来研究可进一步优化菌株组合和给药方案，并探索其在人类辅助生殖领域的潜在应用价值。