Microbiome:发现肠道微生物或参与光周期调控的小鼠季节性繁殖

来源：动物研究所，2022年11月21日18336027

季节性繁殖是许多动物采用的一种繁殖策略。众所周知，光周期是调节动物季节性繁殖的关键因素。它可以通过影响下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴来调节一系列生殖基因和激素的表达，进而调节动物生殖的开始和停止。

季节性繁殖是许多动物采用的一种繁殖策略。众所周知，光周期是调节动物季节性繁殖的关键因素。它可以通过影响下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴来调节一系列生殖基因和激素的表达，进而调节动物生殖的开始和停止。最近的研究表明，光周期可以改变大鼠肠道微生物的组成；一些肠道微生物与宿主生殖激素的分泌和精子发生有关。然而，尚不清楚肠道菌群是否参与受光周期调节的动物季节性繁殖。

中国科学院动物研究所张志彬研究团队以内蒙古草原季节性繁殖的雄性布氏田鼠为研究对象，通过光周期操纵实验和肠道菌群移植(FMT)实验，探索光周期调控的布氏田鼠肠道菌群与季节性繁殖的关系。研究表明，短光周期显著降低体重、性腺(睾丸和附睾)重量、血清激素(包括卵泡刺激素、黄体生成素和睾酮)、下丘脑基因(Dio2、Rfrp-3和Kiss-1)和睾丸基因(Dio2、Kiss-1和GPR54)的表达，增加血清褪黑素水平和睾丸。研究表明，肠道微生物的组成和结构与光周期处理密切相关。本研究发现，受体田鼠的三种生殖激素(褪黑激素、卵泡刺激素和黄体生成素)的变化和三种生殖基因(下丘脑Kiss-1、睾丸Dio3和睾丸Dio2/Dio3比值)的表达与供体田鼠一致。此外，肠道微生物移植也改变了受体田鼠的活动节律。本研究表明，肠道微生物群可能通过下丘脑的HPG轴、褪黑激素和Kisspeptin/GPR54系统参与啮齿动物季节性繁殖和行为的光周期调节。

该研究为阐明宿主和肠道微生物在光周期调节动物季节性繁殖和行为中的相互作用提供了新的思路和见解，对害虫防治、家畜育种和人类健康具有参考意义。

相关研究成果在线发表在Microbiome上，题为《肠道微生物群与雄性布氏田鼠(lasiopodomys Brandt II)季节性繁殖中光周期的影响有关》。研究工作得到了国家、中科院战略性先导科技项目和中科院青年创新促进会项目的支持。

1.长短光周期处理下布氏田鼠生长发育、行为和繁殖指标的变化。

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