2019-03-01
文案 | 微生物组产品线
新年伊始，派森诺微生物组研究再传捷报！
近日，派森诺生物与中国农业大学合作的微生物组测序研究成果，在微生态领域旗舰期刊、Nature子刊《The ISME Journal》（影响因子9.52）成功发表，可喜可贺！
本研究利用高通量测序技术，探究宿主遗传对肠道菌群组成的影响程度，并评估两者对脂肪堆积的贡献。众所周知，肠道微生物组对维持宿主健康和提升动物生产性能发挥着重要作用，但它的相对贡献很难度量，特别是在考虑宿主自身遗传效应的前提之下。本研究以鸡为动物模型，对206只肉鸡进行宿主基因组重测序，并对其十二指肠、空肠、回肠、盲肠及粪便微生物组进行16S rRNA基因V4区测序，以评估肠道菌群的组成结构变化。
本研究发现，肠道菌群对特定肠段的微环境具有高度适应性，不同肠道部位的菌群在多样性、组成和功能潜力方面都存在差异。虽然各肠段微生物组在组成及潜在功能上存在较大不同，但在评估各肠段微生物的整体遗传性后，发现宿主遗传对肠道微生物的塑造作用很小。
图1：肉鸡不同肠段的微生物组的组成结构和变化
图2：肠道菌群的功能特性预测分析
图3：肠道菌群遗传力分析
本研究以腹脂堆积量（AFW）和腹脂堆积百分比（AFP）为表型，借鉴数量遗传学分析方法，在鸡上引入“肠菌力（Microbiability）”这一类似于宿主遗传力的概念，综合考量宿主遗传贡献和各肠段微生物的作用。结果表明，宿主自身遗传在腹脂堆积上发挥主要作用，但在校正宿主遗传效应后，十二指肠和盲肠微生物组对腹脂堆积的相对贡献分别达到24%和21%。
图4：肠菌力（Microbiability）评估分析
基于以上研究结果，本研究认为肠道微生物组可独立于宿主遗传对机体腹脂堆积产生影响，并进一步挖掘出两种与腹脂堆积显著关联的肠道微生物：Methanobrevibacter 和Mucispirillum schaedleri，其相对丰度分别与脂肪堆积显著正相关和负相关，不受宿主遗传差异的影响，且与肠道内绝大多数菌群的相关性较弱，意味着宿主的遗传差异并非影响和靶向调控这两种菌群的主要因素。
图5：与脂肪堆积显著相关的微生物物种类群分析
本研究为量化宿主基因组和肠道微生物组对肉鸡等禽类生产性能的贡献提供了重要参考思路，筛选出的Methanobrevibacter 和Mucispirillum schaedleri 等与腹脂堆积显著关联的菌群也有望作为改善鸡腹脂过度堆积的靶向微生物，因而具有重大科学与经济价值。
本研究的微生物组测序和部分数据分析工作由上海派森诺生物科技股份有限公司完成。
文章索引
C. Wen, W. Yan, C. Sun, C. Ji, Q. Zhou, D. Zhang, J. Zheng, N. Yang, The gut microbiota is largely independent of host genetics in regulating fat deposition in chickens. The ISME Journal, (2019); published online Epub2019/02/06 (10.1038/s41396-019-0367-2).
原文链接 ：https://www.nature.com/articles/s41396-019-0367-2
