《Journal of Animal Science and Biotechnology》：Reduced gut microbiota-derived indole-3-carboxaldehyde and 5-hydroxyindole-3-acetic acid are associated with intestinal barrier dysfunction and inflammation in diarrheic suckling lambs
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背景：哺乳羔羊腹泻与肠道菌群失调、肠道屏障功能受损及炎症反应增强相关。然而，与哺乳羔羊肠道稳态相关的特定肠道微生物及其代谢产物仍不清楚。结果：本研究中，腹泻羔羊血清二胺氧化酶（DAO）活性、D-乳酸（D-LA）及促炎细胞因子水平显著高于健康羔羊。研究人员随后比
背景：哺乳羔羊腹泻与肠道菌群失调、肠道屏障功能受损及炎症反应增强相关。然而，与哺乳羔羊肠道稳态相关的特定肠道微生物及其代谢产物仍不清楚。结果：本研究中，腹泻羔羊血清二胺氧化酶（DAO）活性、D-乳酸（D-LA）及促炎细胞因子水平显著高于健康羔羊。研究人员随后比较了健康与腹泻哺乳羔羊的肠道微生物组成和代谢物谱。腹泻羔羊表现出肠道菌群失调，其特征为Bacillota（即Firmicutes）与Bacteroidota（即Bacteroidetes）比值升高，有益共生菌包括Phocaeicola vulgatus和脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）丰度降低，以及机会性病原菌产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）增殖。代谢组学分析显示，腹泻羔羊色氨酸代谢通路减弱，吲哚-3-甲醛（IAld）和5-羟基吲哚-3-乙酸（5-HIAA）水平低于健康羔羊。粪菌移植实验表明，移植腹泻羔羊菌群可部分在受体小鼠中重现供体相关的微生物、代谢和炎症表型。最后，利用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎模型进行功能验证，发现补充IAld和5-HIAA可显著缓解DSS诱导的肠道炎症和屏障损伤，并伴随Tlr4-Myd88-Nfκb信号通路相关基因表达下调。结论：研究人员的发现表明，肠道菌群来源的色氨酸代谢物IAld和5-HIAA通过增强紧密连接完整性减轻炎症并改善肠道上皮屏障功能，同时降低Tlr4/Myd88/Nfκb通路相关炎症信号分子的表达。
研究背景与意义
哺乳期是反刍动物胃肠道发育和免疫系统建立的关键窗口。哺乳羔羊肠道屏障结构和功能尚未发育完善，黏膜免疫能力相对不成熟，肠道菌群处于快速定植和动态重塑阶段，因此易发生腹泻。腹泻常伴随采食量下降、营养吸收障碍、肠道菌群失调和生长迟缓，给羔羊生产造成重大损失。随着饲料中抗生素全面禁用，开发安全有效的抗生素替代策略成为畜牧业的紧迫需求。已有研究表明肠道菌群通过代谢膳食成分产生生物活性分子，其中色氨酸代谢产生的吲哚衍生物与肠道屏障完整性和黏膜免疫调节密切相关，但哪些特定肠道微生物及其代谢产物在哺乳羔羊抗腹泻中发挥关键作用仍不清楚。基于此，研究人员开展了本研究。论文发表于《Journal of Animal Science and Biotechnology》。
主要技术方法
研究在新疆伊犁哈萨克自治州巩乃斯种羊场细毛羊育种基地进行，共筛选50只新生公羔，依据粪便评分和病原快速检测最终选取12只健康羔羊和12只腹泻羔羊。主要技术方法包括：血清生理生化指标检测评估肠道通透性、氧化应激、炎症和免疫状态；PacBio全长16S rRNA基因测序分析粪便菌群组成；UPLC-MS/MS非靶向代谢组学分析粪便代谢物；将健康或腹泻羔羊粪菌移植至抗生素预处理小鼠，观察供体相关表型传递；利用DSS诱导小鼠结肠炎模型，对IAld和5-HIAA进行功能验证；采用H&E染色和q
