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人才强校中国农大呙于明教授团队在染料木黄酮调控肠道稳态领域取

  近日,中国农业大学动物科学技术学院呙于明教授团队在国际权威期刊《药理学研究》(PhamarcologicalResearch)发表了题为日粮染料木黄酮增加肠道微生物来源的短链脂肪酸水平、调节衰老肠道的稳态、延长健康期(Dietarygenisteinincreasesmicrobiotaderivedshortchainfattyacidlevels,modulateshomeostasisoftheaginggut,andextendshealthspanandlifespan)的研究论文,首次发现染料木黄酮改善老龄肠黏膜屏障功能的良好效果,并初步揭示了其改善微生态失调和黏膜免疫功能紊乱的分子机制。
  我国是鸡蛋生产和消费大国,延长产蛋周期和改善蛋品质是行业的共同目标。而蛋鸡产蛋后期的产蛋性能和蛋品质下降的一个重要原因是其肠道功能衰老所致。大量证据表明,随着机体的衰老,肠道功能在器官和细胞水平上也会出现明显下降,表现为营养消化吸收能力变弱、肠黏膜屏障功能受损、免疫功能紊乱和微生态失调等。此外,炎症状态加剧是肠道衰老的标志之一。肠道健康是饲料高效利用的前提、是鸡只生长表现和养殖利润的主要驱动器,因此通过改善肠道健康、降低肠道炎症进而延长蛋鸡产蛋周期是实现饲养100周产500枚优质鸡蛋的重要保障。
  营养干预可以延缓衰老并改善衰老相关疾病。大量研究表明植物活性成分具有良好的抗炎、抗衰老作用。饲用抗生素禁用后,通过植物提取物来降低肠道炎症、修复肠黏膜屏障功能从而改善老龄蛋鸡健康状态具有重要社会意义和经济价值。染料木黄酮(Genistein)是一种多酚化合物,其结构和雌激素类似(如图1所示),是大豆、咖啡豆等豆科植物的重要活性成分,具有抗炎、抗氧化等多种生物学功能。团队前期围绕大豆黄酮对家禽的营养调控功能做了大量研究工作,发现染料木黄酮能够改善脂多糖、大肠杆菌诱导的肉鸡肠道损伤、改善蛋鸡生殖系统功能以及改善产蛋后期蛋鸡的骨骼健康(Lv,Z。etal。2019,2020;Zhang,M。etal。2020)。然而染料木黄酮对老龄畜禽肠道稳态的应用效果和作用机制无据可循。
  图1Genistein的结构和功能
  该研究首先分析了产蛋高峰期和老龄蛋鸡肠黏膜屏障功能的差异并解析其与蛋鸡产蛋性能和蛋品质之间的关系。发现随着蛋鸡周龄的增加,其产蛋性能和蛋品质出现明显的下降。此外相较于产蛋高峰期蛋鸡,老龄蛋鸡肠黏膜屏障功能出现紊乱,表现为微生态失调,肠上皮更新能力下降,肠绒毛萎缩及肠道免疫细胞功能失衡,肠道出现慢性炎性。随后该项目探究了不同植物提取物添加剂如染料木黄酮、槲皮素、甜菜碱对老龄蛋鸡产蛋性能和蛋品质下降的改善作用。实验结果表明长期饲喂染料木黄酮能够显著提高老龄蛋鸡产蛋性能。进一步研究表明染料木黄酮能够改善老龄蛋鸡肠上皮屏障功能,并改善其肠道微生态紊乱。通过流式细胞术分析发现Genistein能够降低肠道固有层巨噬细胞源白细胞介素6(IL6)和肿瘤坏死因子(TNF)的表达水平,上调肠道固有层调节性T细胞源白细胞介素10(IL10)的表达量(如图2所示)。
  图2染料木黄酮对肠道黏膜免疫的调控作用
  然后,利用野生型衰老小鼠和Zmpste24早衰小鼠,进一步探究染料木黄酮改善肠黏膜屏障功能的潜在分子机制。研究发现,连续饲喂染料木黄酮从18月龄一直到小鼠自然死亡,染料木黄酮能够显著延长老龄小鼠的中位数寿命(9。3)、平均寿命(9。2)以及最大寿命(10。0)。此外日粮染料木黄酮能够降低老龄机体31种衰老相关临床症状指标评分以及血清中衰老相关分泌表型的表达水平。进一步研究表明染料木黄酮能够改善老龄小鼠肠上皮屏障功能,表现为降低肠道干细胞耗竭、改善肠上皮再生障碍、降低肠道炎症水平。同时16S肠道微生物测序结果表明染料木黄酮能够显著增加LachnospiraceaeNK4A136的丰度,此外KEGG通路分析表明染料木黄酮能够提高肠道菌群短链脂肪酸的合成能力。短链脂肪酸靶向代谢组结果表明染料木黄酮能够增加肠道内容物中短链脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸的浓度。随后将对照组和染料木黄酮组衰老小鼠粪便移植到早衰小鼠体内。菌群移植(FMT)及脏笼共享(dirtycagesharing)实验结果表明染料木黄酮组小鼠粪便能够延长早衰小鼠的寿命,改善其肠黏膜屏障功能异常以及微生态失调,增加肠道LachnospiraceaeNK4A136的丰度以及短链脂肪酸的合成量。说明在染料木黄酮延缓衰老主要是通过和肠道菌群协助来实现的。随后该研究构建了TNF诱导的衰老肠道类器官炎症模型,体外实验结果表明染料木黄酮对肠上皮屏障的保护作用主要是通过乙酸盐和丙酸盐来实现的。同时流式细胞术结果表明染料木黄酮能够促进调节性T细胞分泌IL10,改善巨噬细胞介导炎性应答。随后利用Transwell小室共培养技术以及流式分选技术构建了调节性T细胞和巨噬细胞共培养模型,结果表明丙酸盐能够刺激Treg细胞分泌IL10,抑制巨噬细胞分泌IL6和TNF。
  图3染料木黄酮改善老龄肠黏膜屏障功能的作用机制
  该研究探究了染料木黄酮调控老龄肠道炎症的调控机制,研究成果加深了人们对老龄畜禽肠道炎症发生机制的认知,对改善老龄畜禽肠道健康营养策略制定及染料木黄酮作为饲料添加剂在畜禽养殖业中的应用提供了依据和支撑。同时,该研究也为染料木黄酮在延缓人类衰老中的应用提供新的视角。
  中国农大动物科技学院呙于明教授团队的张炳坤副研究员为论文通讯作者,动物科技学院2019级博士生侯起航为论文第一作者。该工作获得了国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项、中国农业大学2115人才培育发展支持计划的资助以及中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
  供稿:动物科学技术学院
  供图:动物科学技术学院
  编辑:李杨

1986年湖南一山村惊现吸血怪物,调查发现竟是失踪8年的孩子老陈,你快来看啊!院子里的鸡又死了两只!话音未落,陈大爷步履蹒跚地从屋里出来,看到地上两只已经干瘪的鸡,脸上的表情逐渐变得狰狞,眼睛里流露出惊恐的目光。老两口就住在湖南省张家界市三美国小学枪击案已致21人死亡其中10名儿童2名教师身份已确认据镜报5月22日报道,18岁的枪手萨尔瓦多拉莫斯(SalvadorRamos)于24日闯入德克萨斯州乌瓦尔德市的罗布小学,在一间满是四年级学生的教室连续开枪射击,19名儿童和2名老省府副秘书长12年的他履新,曾写了一本给心灵松绑的书任省府副秘书长12年的他履新,曾写了一本给心灵松绑的书撰文余晖5月25日晚,浙江省文化和旅游厅官网发布消息,浙江省委决定,陈广胜同志任该厅党组书记。政知君注意到,陈广胜2010年4杨振宁原配杜致礼这个出身名门的顶级名媛,是杨振宁唯一爱情不管您愿不愿意,中国当代科学史,绕不开杨振宁,谈论杨振宁,绕不开他的第一任妻子。不管杨振宁和翁帆八卦如何受欢迎,杨振宁和原配杜致礼的婚姻持续了53个春秋,他们在最美好的年纪琴瑟和鸣猫哥截至5月23日,已经有2000多名被包围在马里乌波尔亚速钢铁厂内的乌克兰军人和亚速营武装人员放下武器,撤离亚速钢铁厂,安全抵达了第三国顿涅茨克,开始接受甄别和治疗。很多人评论,这标跟异地女朋友视频,突然冒出一个陌生人!笑容瞬间就凝固了不得不说这就有点意思了你知道这究竟是什么时候开始的吗?大家看这样的想法可能实现吗?有没有用过这样的工艺做出来真的一点都不粘吗?不同视角的样子是不是这样?好像很有道理的样子有没有人懂一个人对亲人脾气暴躁,对外人反而和气,无非四个原因每个人的身边都会有这么一类人,他们在外人眼里是风趣幽默平易近人,可当面对亲人时却又换上另外一副面孔,变得脾气暴躁且毫无耐心。谁都不想变成这样两面三刀的人,之所以会导致这种情况出现,山西大学新增文物全科先进计算2个本科专业方向近日,山西省教育厅公布了2022年本科专业方向设置结果,山西大学申报的文物全科先进计算2个本科专业方向成功获批。据介绍,此次新增的2个本科专业方向,是该校聚焦国家战略需求,加快山西仪态不够别穿军装!有人身姿挺拔走路带风,有人意外暴露身材缺点都说军装最能检验男生的颜值,只要穿上军装,整个人就仿佛自带正气和威严。基于这个原因,穿军装演军人逐渐成为了众多男明星的选择。然而,军装好穿,气质却难演。有人穿上军装痞气十足,像军阀MANNER咖啡上海某门店被立案调查回应称该店闭店整改来源中国经济网5月22日,上海市市场监督管理局微信公众号发布的情况通报显示,近日,静安区市场监管局执法人员对上海茵赫实业有限公司吴江路一店(MANNERCOFFEE)现场检查时发现参考快评两年了,弗洛伊德们还在枪声中悲鸣(文向洋)今天(5月25日),对包括非洲裔在内的美国少数族裔来说是个悲伤的日子。两年前的今天,美国非洲裔男子弗洛伊德遭白人警察跪杀,在最后一刻发出我不能呼吸的悲鸣。按照美国总统拜登
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