早期粪菌移植对仔猪肠道发育、肠道菌群组成和肠道激素分泌的影响

摘要

本试验旨在研究早期粪菌移植(FMT)对仔猪肠道发育、肠道菌群组成、肠道激素分泌的影响.选取相同出生日期的新生"长×荣"二杂仔猪6窝,分为2组,每组3窝.在出生后3～7 d,FMT组仔猪每天灌喂1 mL健康成年猪的粪便菌悬液,对照组仔猪灌喂等量无菌生理盐水.28日龄时,每组挑选接近平均体重的6头健康仔猪采集静脉血后屠宰,收集相应肠道及内容物样品用于组织形态、激素水平、基因表达和肠道菌群组成的检测.结果表明:1)与对照组仔猪相比,FMT组仔猪平均日增重(ADG)提高了约20％(P＜0.01),十二指肠绒毛高度极显著降低(P＜0.01),而隐窝深度极显著增加(P＜0.01).2)与对照组仔猪相比,FMT组仔猪血清中胆囊收缩素(CCK)、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和饥饿素(ghrelin)这3种肠道激素的水平不同程度增加,其中GLP-1和ghrelin的水平达到显著水平(P＜0.05);FMT组仔猪回肠中CCK和ghrelin表达水平显著或极显著增加(P＜0.05或P＜0.01),CCK的受体胆囊收缩素A受体(CCKAR)和胆囊收缩素B受体(CCKBR)的mRNA相对表达量同样显著或极显著增加(P＜0.05或P＜0.01),而ghrelin的受体生长激素促分泌素受体(GHSR)的mRNA相对表达量无显著变化(P＞0.05);FMT组仔猪结肠中GLP-1的表达水平极显著升高(P＜0.01),其受体胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)的mRNA相对表达量有上升趋势(P＞0.05).3)FMT明显改变了受体仔猪回肠中的菌群结构,增加了结肠菌群的alpha多样性.在门水平上,与对照组仔猪相比,FMT组仔猪回肠中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度增加,而变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度减少;在属水平上,与对照组仔猪相比,FMT组仔猪回肠中乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度减少,SMB53、Sarcina和棒状杆菌属(Corynebacterium)的相对丰度增加.2组仔猪的结肠菌群组成差异不明显.4)将肠道中相对丰度排在前3位的菌群与肠道激素表达水平进行Spearman相关性分析,发现回肠中韦荣球菌属(Veillonella)和嗜血杆菌属(Hfaemophilus)的相对丰度与GLP-1表达水平呈显著负相关(P＜0.05);结肠中颤螺菌属(Oscillospira)的相对丰度与GLP-1表达水平呈极显著正相关(P＜0.01),密螺旋体属(Treponema)的相对丰度与CCK表达水平呈显著正相关(P＜0.05),而瘤胃球菌属(Ruminococcus)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度与CCK表达水平呈显著负相关(P＜0.05).这些结果表明早期FMT能够加速受体仔猪的生长和肠道发育,并通过干预肠道菌群组成的变化影响肠道激素的分泌和传递.