综述：微生物群体感应在反刍动物生产中的调控机制及潜在应用

这篇综述系统阐述了群体感应（Quorum Sensing, QS）在反刍动物瘤胃微生物群落中的调控机制，重点解析了N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）、自诱导肽（AIPs）和自诱导剂2（AI-2）三类信号分子的作用途径及其在瘤胃发酵、免疫调节、生物膜形成和病原体抑制中的应用潜力，为开发基于QS的绿色畜牧策略提供了理论依据。

　　

微生物群体感应的分类系统

群体感应（QS）是微生物通过信号分子（如AHLs、AIPs、AI-2）实现种内/种间通讯的机制。革兰氏阴性菌通过LuxI/LuxR系统分泌AHLs，其侧链长度（C4-C18）和C-3位修饰决定特异性；革兰氏阳性菌则依赖AIPs激活双组分调控系统（如Agr系统）。AI-2作为通用信号由LuxS合成，通过LuxP/LsrB受体介导跨界通讯。真菌和古菌分别利用法尼醇和AHLs类分子参与QS，但具体机制尚待解析。

瘤胃中的QS网络

瘤胃中已检测到C6-C12 AHLs，其浓度与日粮精粗比相关。高精料饲喂下，长链AHLs（如C12-HSL）显著增加，可能调控纤维降解菌（如普雷沃菌属）的代谢。AI-2信号在反刍兽链球菌（Streptococcus bovis）中通过LuxS调控生物膜形成，添加成熟ComC肽可使其增殖7.6倍。此外，680个瘤胃微生物基因组携带AI-2受体基因（如cahR），暗示QS广泛参与碳代谢协调。

QS的畜牧应用潜力

1. 发酵优化：QS抑制剂（如香草醛）可提升瘤胃挥发性脂肪酸（VFA）产量，而AHL内酯酶能抑制产甲烷菌活性，减少甲烷排放达15%。
2. 免疫调控：AHLs通过NF-κB通路抑制肿瘤坏死因子α（TNF-α），而AI-2可刺激白细胞介素6（IL-6）分泌，双向调节宿主炎症反应。
3. 病原体防控：EHEC通过SdiA受体感知瘤胃AHLs以抑制毒力基因表达；缺失luxS的炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）毒力显著降低，提示QS干扰可作为抗感染策略。

未来挑战与展望

需结合多组学技术解析瘤胃QS通路（如Agr系统对柠檬酸代谢的调控），并开发靶向QS的饲料添加剂（如法尼醇类似物）。通过精准调控微生物社会行为，有望实现反刍动物生产的绿色转型。