肠道微生物组在无菌和SPF猪中指挥骨肌肉的发育和代谢

科学领域:

• 微生物学和生理学
• 骨肌肉生物学 骨肌肉生物学
• 宿主-微生物相互作用

背景情况:

• 肠道微生物群对于宿主新陈代谢,免疫力和组织发育至关重要.
• 连接肠道微生物群与骨肌肉功能的分子机制尚未完全理解.
• 骨肌肉对于运动和能量平衡至关重要.

研究的目的:

• 研究肠道微生物群缺失对骨肌肉发育,纤维类型和新陈代谢的影响.
• 探索分子机制,包括基因和LncRNA表达,是微生物群与骨肌肉相互作用的基础.
• 为了确定关键的基因和参与微生物群-肌肉轴的途径.

主要方法:

• 无细菌 (GF) 和无特定病原体 (SPF) 猪模型的比较.
• 多omics分析包括肌肉纤维类型,代谢概况和RNA测序 (RNA-seq).
• 权重基因共同表达网络分析 (WGCNA) 和LncRNA目标基因预测.

主要成果:

• 肠道微生物群的缺失损害了骨肌肉的发育,改变了肌肉纤维直径和I型纤维比例.
• 在GF猪的肌肉中观察到降低的短链脂肪酸 (SCFA) 水平和改变的氨基酸/有机酸概况.
• RNA-seq揭示了基因和LncRNA表达的减少,肌肉发育和免疫相关途径的显著变化,包括HOX基因和肌.

结论:

• 肠道微生物群对于骨肌肉形态发生,新陈代谢和转录调节至关重要.
• 通过调节相邻的蛋白质编码基因,LncRNAs可能会通过调节邻近的蛋白质编码基因来调节微生物群诱导的对骨肌肉的影响.
• 这项研究提供了对微生物群-肌肉轴的见解,这对于了解宿主健康和疾病至关重要.