北极地松鼠冬眠期间的微生物基因表达:肠道部分之间的差异比冬眠前的饮食蛋白质含量更大

科学领域:

• 微生物生态学 微生物生态学
• 动物生理学 动物生理学
• 营养生物化学 营养生物化学

背景情况:

• 强制冬眠者在长时间的禁食期间保持瘦肉量.
• 肠道微生物在代谢中的作用,特别是尿素回收 (UNS),对于蛋白质的保存至关重要.
• 冬眠前饮食对冬眠期间微生物功能的影响需要进一步研究.

研究的目的:

• 研究冬眠前饮食中的蛋白质含量对冬眠中的北极地松鼠的尿素救援 (UNS) 和微生物必需氨基酸 (EAA) 供应的影响.
• 为了比较细菌尿酶和氨基酸 (AA) 代谢基因在冬眠期间不同肠道部分的表达.

主要方法:

• 北极地松鼠在冬眠前被食含有9%或18%蛋白质的饮食.
• 尿酶和AA代谢途径的基因表达在冬眠期间在四个肠道部分 (阴道粘膜,阴道光线,SI粘膜,SI光线) 分析.
• 评估了微生物群落的组成和功能.

主要成果:

• 冬眠前的饮食蛋白质含量并没有显著改变细菌AA通路基因的表达,但一些个体EAA基因在较高的蛋白质摄入量时被差异地表达.
• 小肠 (SI) 是尿酶和AA基因表达的主要部位,其微生物组成不同.
• 尿素基因表达因肠道部分而异,但不因冬眠前的饮食而异;然而,在被养18%蛋白质的松鼠的眼膜和SI粘膜中,特定的尿素循环基因被上调.

结论:

• 虽然冬眠前的饮食对整体尿酶和AA基因表达产生了有限的直接影响,但在冬眠期间,它可能会微妙地调节肠道微生物群功能.
• 小肠在微生物代谢和冬眠松鼠的氨基酸供应中发挥着关键作用.
• 需要进一步的研究才能充分理解冬眠期间饮食,肠道微生物群和宿主生理学的相互作用.