肠道微生物通过丙酸调节猪采食的肠-脑神经内分泌机制

The gut microbiota affects host’s physiological function through metabolizing nutrients. Microbiota-generated propionate may mediate intestinal flora regulating appetite, but the mechanism is not clear. The proposed project will investigate the impact of dietary fructo-oligosaccharides and propionate on food intake in pigs. How propionate transmits the appetite signals via the gut-brain axis will be also conducted. Then, culture of pig intestine enteroendocrine cells will be applied to assess the effect of propionate and its receptor FFAR2 on the secretion of gut hormones. Through these, we anticipate to reveal the role of microbiota-generated propionate on food intake in pigs, and to elucidate its mechanism, which may provide new frame work guidelines for strategies towards swine production efficiency.

肠道微生物通过对营养素的代谢调节机体的生理功能。微生物可能通过其代谢产物丙酸介导调节食欲，但其机制尚不清楚。本项目拟以断奶仔猪为研究对象，研究日粮添加果寡糖提高肠道微生物代谢物丙酸浓度或日粮直接添加丙酸(钠)对猪采食的影响，明确肠道微生物代谢产物丙酸对猪采食的调节作用；研究丙酸调节的食欲信号的“肠-脑”轴传导途径，解析丙酸调节猪采食的信号通路；在体外水平，研究丙酸及其受体FFAR2对肠道内分泌细胞分泌胃肠激素GLP-1、PYY的影响，阐明FFAR2介导丙酸调节胃肠激素分泌的机制。研究揭示肠道微生物调节猪采食作用及其机制，为从肠道微生物营养代谢角度制定猪营养调控策略提供理论指导。

肠道微生物通过对营养素的代谢调节机体的生理功能。微生物可能通过其代谢产物丙酸介导调节食欲，但其机制尚不清楚。本项目通过盲肠瘘管模型，研究了丙酸钠灌注对猪采食和肠道及机体代谢的影响。研究发现，丙酸钠灌注后抑制了生长猪采食；在肠道层面，增加了空肠绒毛隐窝比与结肠长度；在机体代谢层面，降低了血液和肝脏中甘油三酯水平。进一步研究表明，丙酸钠促进了肠道丙酸受体的表达，进而刺激了胃肠激素GLP-1、PYY的分泌，并激活了肠道GLP-1R表达，传导到下丘脑抑制食欲神经元AgRP的表达，从而影响了摄食。在肠道及机体代谢层面，丙酸钠上调了空肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-2,Claudin-4的表达，并影响了结肠黏膜中糖代谢、肠道免疫相关代谢通路等；降低了肝脏FAS的含量，提高了肝脏糖异生、脂肪酸β-氧化，降低了糖原生成、脂肪酸生成代谢通路。该研究揭示了丙酸调节猪采食及机体代谢的机制，为从肠道微生物营养代谢角度制定猪营养调控策略提供理论指导。