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揭示母体免疫因子与微生物是禽类母体效应得以传递与实现的关键“桥梁”!

2023-03-08

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《Microbiome》

影响因子:16.837


最近,吉林农业大学郑鑫教授在《Microbiome》发表论文,揭示了母体免疫因子与微生物是禽类母体效应得以传递与实现的关键“桥梁”,可喜可贺!

研究发现禽类肠道在胚胎期便开始与微生物接触,这些微生物大多数溯源于母体生殖道,并且自胚胎期便影响着肠道的基因表达与发育。该项研究讨论并认识了母体免疫因子与生殖系统微生物对后代发育的重要性,提出了生殖系统微生物是改善动物健康的潜在资源的新观点,启发了禽类健康养殖新的研究方向。

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研究背景

营养与动物的免疫与健康息息相关,母体的免疫将助益她们的后代。前期研究发现,对母鸡进行营养干预出现了“母强子壮”的母体效应现象。然而,母体的免疫优势是如何传递与助益她们的后代呢?


研究方法

派森诺参与了该研究的菌群多样性组成谱分析与鸡胚肠道转录组分析。

菌群多样性组成分析

研究方法:收集母鸡输卵管刮片样本、蛋清样本、鸡胚盲肠样本,对母鸡膨大部-蛋清-胚胎肠道进行菌落多样性解析。

测序区域:16S rRNA基因V3V4区

主要分析方法:QIIME 2基因云

转录组分析

研究方法:收集鸡胚肠道样本进行转录组测序。

测序区域:mRNA

主要分析方法:DESeq,GO enrichment



研究结果

1.  免疫因子传递至种蛋具有母体水平依赖性

作者采用ELISA、qPCR、WB、IHC-FFPE等方法检测了蛋清中的免疫因子水平,及母体相关部位的免疫因子水平与相关基因表达情况。发现免疫因子传递至蛋清具有母体水平依赖性。

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又检测了蛋黄中的免疫因子水平、卵泡的免疫因子水平、卵巢的相关基因表达情况。发现免疫因子传递至蛋黄也具有母体水平依赖性。故得出,免疫因子传递至种蛋具有母体水平依赖性。免疫因子母体水平依赖性的传递是保证后代胚胎发育与健康的基础。

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2.  后代肠道发育的改善始于胚胎期

作者随后采用HE-FFPE观察了胚肠肠道各部位、各时期的形态发育情况,发现后代肠道发育的改善居然始于胚胎期。

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3.  母源微生物从输卵管到卵白传递至胚胎肠道

于是,作者对各部位进行微生物多样性分析,发现这几个部位间存在相似的菌群分类学结构与Beta多样性,溯源分析佐证了蛋与胚胎肠道中部分微生物源于母体生殖道。

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4.  后代胚胎肠道转录组的变化趋向免疫与发育

对胚胎肠道进行了转录组分析,发现转录变化倾向于与发育及免疫相关的基因,与组织学结果相互呼应。

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5.  胚胎肠道菌群与肠道转录组及肠道发育相关

将胚胎肠道中的差异分类单元与差异表达基因进行了相关性分析,发现其中部分具有高度相关性,提示母体传递的微生物在其中扮演着重要角色。

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研究结论

本研究提示母源免疫与微生物传递是禽类母体效应得以实现的“桥梁”,强调母体效应或是禽类健康养殖的进一步挖掘利用的内在动力。


文章索引

Gong H, Wang T, Wu M, Chu Q, Lan H, Lang W, Zhu L, Song Y, Zhou Y, Wen Q, Yu J, Wang B, Zheng X. Maternal effects drive intestinal development beginning in the embryonic period on the basis of maternal immune and microbial transfer in chickens. Microbiome. 2023 Mar 3;11(1):41. doi: 10.1186/s40168-023-01490-5. PMID: 36869365; PMCID: PMC9983169.