母体日粮牛磺酸补充通过调节肠道微生物群和屏障功能改善羔羊肠道健康

Maternal dietary taurine supplementation improves intestinal health of lambs via modulating gut microbiota and barrier function.

作者信息Guoqiang Huo, Xuan Liu, Jianrong Huo, Jinxin Feng, Xiaoyi Zhao, Yating Li, Bo Wang, Junxing Zhao
PMID41777538
发布时间2026-02-16
DOI10.3389/fmicb.2026.1662296

实验完整度

包含动物实验(母羊和羔羊)、组织学染色、qPCR、Western blot、16S rRNA测序和宏基因组分析,多个证据层级且涉及功能验证和机制验证。

主要模型

湖羊母羊及其后代羔羊 羔羊空肠组织

重点核对

母羊妊娠期日粮牛磺酸浓度:0%、0.1%、0.2% 羔羊日龄:15日龄 每组样本量:n=6 组织学检测:空肠绒毛高度、隐窝深度、杯状细胞计数 qPCR和Western blot:紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-1、Occludin)、炎症因子(IL-6、IL-1β)、NF-κB通路

摘要

断奶前的羔羊常面临腹泻风险,因此肠道发育和正常功能与其健康和生存密切相关。本研究探讨了母体在妊娠期间补充牛磺酸(TAU)是否与后代肠道微生物群中独特的微生物群落特征和微生物功能潜力的改变相关,以及这些微生物相关的改变是否伴随着肠道发育、屏障功能、免疫稳态和抗氧化能力的改善。母羊在妊娠期间饲喂不同浓度的牛磺酸(0、0.1%和0.2%),并测定羔羊的肠道微生物群组成和肠道屏障功能。结果表明,母体日粮牛磺酸摄入提高了羔羊出生后第15天的体重。此外,母体补充牛磺酸与有益细菌类群的改变相关,包括毛螺菌科的成员(如粪球菌属、瘤胃球菌属_gauvreauii群、毛螺菌科_FE2018群、布劳特氏菌属),以及瘤胃球菌属和真杆菌属,同时伴有微生物功能潜力的改变。这些微生物相关的改变伴随着绒毛高度增加、隐窝深度减少,以及ZO-1、Claudin-1、Occludin和Mucin2(MUC2)表达上调,同时Notch2表达减少。重要的是,日粮牛磺酸补充下调了IL-1β、IL-6、NF-κB和丙二醛(MDA)水平,并上调了IL-10、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)含量。总之,妊娠期间母体日粮牛磺酸补充与断奶前羔羊独特的微生物相关特征和改善的肠道屏障完整性相关,这可能有助于增加体重。尽管样本量相对有限,但观察到的关联在微生物和宿主水平分析中方向一致;未来需要更大规模的队列研究来确认和扩展这些发现。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
母体妊娠期补充牛磺酸是否影响断奶前羔羊的肠道微生物群组成和功能,并伴随肠道发育、屏障功能、免疫稳态和抗氧化能力的改善?
核心机制
母体牛磺酸补充通过调节肠道微生物群(增加有益菌如毛螺菌科、瘤胃球菌属、真杆菌属)和改变微生物功能潜力,上调紧密连接蛋白和黏蛋白表达,下调炎症因子和NF-κB信号,增强抗氧化能力,从而改善肠道屏障完整性。
主要证据
动物实验(母羊和羔羊)中,16S rRNA测序和宏基因组分析显示微生物组成变化;组织学染色显示绒毛高度增加、隐窝深度减少;qPCR和Western blot显示紧密连接蛋白和黏蛋白表达上调,炎症因子和NF-κB表达下调;抗氧化指标(SOD、GSH)升高,MDA降低。
研究意义
母体营养程序化可能作为支持羔羊早期肠道发育和肠道相关生理稳定性的策略,对断奶前健康结果具有潜在意义。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物分组与干预

评估母体妊娠期不同剂量牛磺酸补充对后代羔羊的影响

18只湖羊母羊随机分为3组(n=6),分别饲喂含0%、0.1%、0.2%牛磺酸的日粮,从妊娠期开始直至分娩。

2

样品采集

获取母羊和羔羊的血清、肠道组织和内容物进行后续分析

在妊娠早、中、晚期采集母羊颈静脉血,羔羊在15日龄时采集血清、空肠组织和内容物。

3

组织学分析

评估肠道形态和杯状细胞数量

对空肠组织进行H&E染色,测量绒毛高度和隐窝深度;进行AB-PAS染色,计数杯状细胞。

4

基因表达和蛋白表达分析

检测肠道屏障相关基因和蛋白、炎症因子和抗氧化相关基因的表达

使用qPCR检测Muc2、Notch2、ZO-1、Claudin-1、Occludin、IL-6、IL-1β的mRNA水平;使用Western blot检测ZO-1、Claudin-1、Occludin、IL-6、IL-1β、IL-10、NF-κB和磷酸化NF-κB的蛋白水平。

5

肠道微生物组分析

分析羔羊空肠内容物的微生物组成和功能潜力

提取DNA,进行16S rRNA基因测序和宏基因组测序,通过生物信息学分析α多样性、β多样性、差异菌群和功能通路。

6

统计分析

确定组间差异的显著性

采用单因素方差分析和Tukey事后检验,Spearman相关分析用于微生物与表型指标的相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
牛磺酸上海金穗生物科技有限公司--
AB-PAS染色试剂盒SolarbioG1285
羊特异性ELISA试剂盒MEIMIANMM-8115401
胆汁酸检测试剂盒南京建成E003-2-1
谷胱甘肽检测试剂盒南京建成A006-2-1
超氧化物歧化酶检测试剂盒南京建成A001-3-2
丙二醛检测试剂盒南京建成A003-1-2
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN
逆转录试剂盒TakaraRR037A
qPCR试剂Mei5bioMF013-01
RIPA裂解液BosterbioAR0102
二抗(LI-COR)LI-COR926-32211
抗ZO-1抗体AffinityAF5145
抗Claudin-1抗体AffinityAF0127
抗Occludin抗体AffinityDF7504
抗IL-6抗体AffinityDF6087
抗IL-1β抗体AffinityAF5103
抗IL-10抗体AffinityDF6894
抗P65抗体ABclonalA19653
抗磷酸化P65抗体ABclonalAP1294
抗β-肌动蛋白抗体Biossbsm-33036m
红外双色成像系统LI-COR--
QIAamp快速粪便DNA微型试剂盒Qiagen--
NanoDrop2000分光光度计Thermo Scientific--
Mag-Bind土壤DNA试剂盒Omega Bio-tek--
Covaris M220超声破碎仪Gene Company Limited--
NovaSeq 6000测序系统Illumina--
切片机(RM2265)LeicaRM2265
显微镜(DMi8)LeicaDMi8

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物实验
母羊品种(湖羊)、年龄(18月龄)、体重(50±1kg)、每组样本量(n=6)、牛磺酸剂量(0%、0.1%、0.2%)、给药方式(灌胃)、妊娠期
阅读提示:Methods: 2.1
组织学
固定液(4%多聚甲醛)、切片厚度(5μm)、染色方法(H&E、AB-PAS)、每只动物切片数(2-3)、每切片测量单位数(≥10)
阅读提示:Methods: 2.3, 2.4
qPCR
内参基因(β-actin)、引物序列(见表2)、计算方法(2-ΔΔCt)
阅读提示:Methods: 2.6, Table 2
Western blot
抗体信息(品牌、货号、稀释比例)、内参(β-actin)、定量方法(集成强度归一化)
阅读提示:Methods: 2.7
16S rRNA基因测序
DNA提取试剂盒、扩增区域(V3-V4)、引物(338F/806R)、测序平台(Illumina HiSeq PE250)、生物信息学流程(DADA2)
阅读提示:Methods: 2.8
宏基因组测序
DNA提取试剂盒、片段化长度(~350bp)、测序平台(NovaSeq 6000)、组装软件(MEGAHIT)、功能注释(KEGG)
阅读提示:Methods: 2.9
统计分析
统计方法(单因素ANOVA、Tukey检验)、显著性阈值(p<0.05)、软件(GraphPad Prism 10.0)
阅读提示:Methods: 2.11