野猪与家猪肠道单细胞时空图谱揭示免疫调控与营养吸收的进化奥秘

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Science China Life Sciences 8

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  本研究针对猪肠道单细胞分辨率功能认知空白,由研究人员构建了野猪、巴马香猪及大白猪回肠与盲肠的单核转录组图谱,鉴定出19种主要细胞类型与58种亚型(包括EBF1+成纤维细胞等新型亚型),揭示回肠神经元通过NAMPT-INSR配受体对调控炎症的机制,发现微生物短链脂肪酸通过上调XBP1/SDC1增强浆细胞免疫应答,并验证FOXO1/NR1H4促进野猪营养吸收的优势。该研究为提升猪饲料转化率与健康管理提供理论基础,同时为人类肠道疾病研究提供重要参考。

通过单核转录组测序技术,研究人员绘制了野生 boar、Bama Xiang pig 和 Large White pig 在 30、42、150 及 730 天龄时回肠(ileum)与盲肠(cecum)的细胞图谱。该图谱系统鉴定了 19 种主要细胞类型和 58 种细胞亚型,其中包括多项新发现的细胞亚群:例如 EBF1+ 成纤维细胞、TMEM163+ 巨噬细胞(macrophages),以及表达 FCAMR 的神经元亚型。

研究首次证实回肠神经元——而非盲肠神经元——可调控炎症反应,并凸显了回肠内神经元与树突状细胞(DCs)、淋巴管内皮细胞(LECs)通过 NAMPT-INSR 配体-受体对互作的机制。微生物来源的短链脂肪酸(如丙酸 propionic acid 和乙酸 acetic acid)可显著增强浆细胞(plasma cell)分化和体液免疫应答,其机制是通过上调 XBP1 和 SDC1 的表达,从而使野猪展现出比家猪更强大的免疫反应。

团队同时鉴定并验证了野猪肠上皮细胞(enterocyte)中富集的转录因子 FOXO1 和 NR1H4,这些因子助力野猪表现出较家猪更优异的营养吸收能力。此外,研究全面解析了野猪肠道细胞在出生后的发育轨迹,其中浆细胞表现出最显著的发育动态变化。

值得注意的是,该研究还发现猪与人类肠道间存在高度保守的细胞类型和特征。整体工作不仅为提升猪饲料转化率和健康水平奠定了分子基础,也为人类肠道疾病的研究提供了宝贵的数据参考和比较生物学视角。

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