微生物组:浙江大学的孙慧增发现了奶牛产奶的潜在分子机制

资料来源：2022-01-21年度统计12:51

牛奶是由人类无法食用的低价值植物生物质生产的，是一种低成本、营养丰富、高蛋白的产品。这一过程主要依靠瘤胃微生物发酵木质纤维素和纤维素产生挥发性脂肪酸(VFA)。VFA被瘤胃复层鳞状上皮吸收和部分代谢，复层鳞状上皮由多种细胞类型介导。在这里，宏基因组区室化方法被用于探索参与纤维消化的单一微生物，瘤胃上皮细胞是单细胞的

牛奶是利用人类不可食用的低价值植物生产的，是一种营养丰富、高蛋白的低成本产品。这一过程主要依靠瘤胃微生物发酵木质纤维素和纤维素产生挥发性脂肪酸(VFA)。VFA被瘤胃复层鳞状上皮吸收和部分代谢，复层鳞状上皮由多种细胞类型介导。本研究采用宏基因组区室化方法探索参与纤维消化的单一微生物，并对瘤胃上皮细胞进行单细胞核糖核酸测序，研究有助于VFA吸收和代谢的细胞亚型。

2022年1月20日，浙江大学孙慧增团队在Microbiome(IF=15) NA测序中发表了题为《基于宏基因组学-装配基因组学和单细胞R的奶牛男性纤维利用情况调查》的在线出版物，本研究中52头泌乳中期奶牛(胎次=2.620.91)的产奶量为33.106.72kg。本研究利用宏基因组区室测定了186个细菌基因组的纤维消化和发酵能力，并鉴定了与VFA生物合成高度相关的具有强纤维素/木聚糖/果胶降解能力的特定基因组。此外，基于20，728个单个上皮细胞的转录组，构建了由18种瘤胃上皮细胞亚型组成的瘤胃上皮单细胞图谱。对编码VFA转运蛋白候选基因表达谱的系统研究表明，IGF-BP-5CG样棘层细胞独特表达SLC16A1和SLC4A9，表明这种细胞类型可能在VFA吸收中起重要作用。该研究还确定了微生物群和宿主细胞之间的潜在串扰及其在调节关键瘤胃上皮细胞亚型关键基因表达中的作用。

总之，本研究发现了参与瘤胃纤维消化、VFA吸收和代谢的关键个体微生物基因组和上皮细胞亚型。这些数据的整合使研究人员能够将微生物基因组和上皮单细胞与营养系统联系起来。(100yiyao.com)

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