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肠道菌群在动物生长发育过程中发挥了重要作用。通过改变饮食、补充益生菌、粪菌移植等方式干预肠道菌群能够达到调节代谢、促进生长发育或治疗疾病的目的。目前有关于粪菌移植对鸡生长发育影响的研究还鲜有报道。因此,本研究拟采用成年高体重母鸡(吐鲁番斗鸡与来航鸡杂交后代)作为供体,1日龄鸡作为受体,进行连续粪菌移植至30日龄,研究粪菌移植对鸡生长发育和肠道菌群的影响,为临床上提高鸡生产性能及益生菌的开发提供理论依据。主要研究内容和研究结果如下:1.粪菌移植对鸡生长发育的影响为了确定最佳的粪菌移植浓度,将成年高体重鸡粪菌配置成高浓度(1:3稀释)和低浓度(1:6稀释),分别移植给1日龄鸡,连续移植至30日龄。结果显示,低浓度粪菌(1:6稀释)移植显著促进鸡的生长发育,而高浓度粪菌(1:3稀释)移植对鸡的生长发育影响不显著。进一步研究显示,低浓度粪菌移植组鸡的体重、胸肌重、腿肌重、肝重和空肠长度显著高于对照组;HE染色结果显示,低浓度粪菌移植组鸡的胸肌与腿肌肌纤维数量显著高于对照组,空肠和盲肠绒毛高度显著高于对照组,十二指肠、空肠、回肠和盲肠的绒毛高度/隐窝深度比值显著高于对照组。2.粪菌移植对鸡肠道菌群的影响2.1粪菌移植后肠道菌群多样性分析为了探究粪菌移植对鸡肠道菌群多样性的影响,采用微生物16S r RNA基因测序技术,检测空肠和盲肠内容物与黏膜中菌群的丰度和多样性。α多样性分析结果显示,粪菌移植组盲肠内容物中菌群多样性高于对照组。β多样性分析结果显示,粪菌移植组和对照组盲肠黏膜与内容物中菌群群落差异显著。以上研究结果表明,粪菌移植能够影响鸡肠道菌群多样性。2.2粪菌移植后肠道丰度菌群分析为了探究粪菌移植对鸡肠道菌群组成的影响,根据OTU划分和分类地位鉴定结果,比较分析粪菌移植组与对照组空肠和盲肠菌群的组成差异。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是空肠的主要优势菌,粪菌移植组中厚壁菌门的相对丰度高于对照组,而变形菌门的相对丰度低于对照组。拟杆菌门(Bacteroides)和厚壁菌门是盲肠的优势菌门。在盲肠内容物中,粪菌移植组的拟杆菌门相对丰度高于对照组,厚壁菌门的相对丰度低于对照组。而在黏膜中相反,粪菌移植组的拟杆菌门相对丰度低于对照组,厚壁菌门的相对丰度高于对照组。在属水平上,乳酸杆菌(Lactobacillus)和大肠埃希氏-志贺氏菌(Escherichia-Shigella)为空肠的优势菌属,粪菌移植组乳酸杆菌的相对丰度高于对照组,而志贺氏菌的相对丰度低于对照组。拟杆菌属(Bacteroides)是盲肠黏膜与内容物的优势菌属,粪菌移植组盲肠黏膜中的相对丰度低于对照组。以上研究结果表明,粪菌移植改变了肠道菌群的组成。2.3粪菌移植后肠道差异菌群分析采用Wilcox秩和检验(Wilcoxon rank-sum test)比较分析粪菌移植组和对照组肠道菌群的差异。结果显示,空肠中粪菌移植组乳酸杆菌、葡萄球菌(Staphylococcus)、双歧杆菌(Bididobacterium)、枯草芽孢杆菌(Brevibactrium)属等产短链脂肪酸相关菌和益生菌水平显著高于对照组;盲肠中粪菌移植组螺旋体菌(Spirochaetes)门水平及Sphaerochaeta、普雷沃氏菌(Alloprevotella)、萨特氏菌(Sutterella)、副萨特氏菌(Parasutterella)、Eubacterium_brachy_group、Paraprevotella、斯莱克氏菌(Slackia)、Faecalicoccus属水平显著高于对照组。结果提示,粪菌移植组与对照组菌群存在差异,粪菌移植改变了鸡的肠道菌群。2.4粪菌移植后肠道差异菌群功能预测分析采用PICRUST分析预测差异肠道菌群的功能。结果显示,空肠和盲肠中的差异菌群主要参与机体的糖脂代谢和免疫相关通路,糖脂代谢相关通路包括粪菌移植组空肠内容物菌群参与甘油酯代谢、半乳糖代谢、初级胆酸合成、次级胆酸合成、糖异生等,而对照组空肠内容物菌群参与机体的丁酸盐代谢等代谢通路。对照组空肠黏膜菌群主要参与机体的硫辛酸代谢信号通路,对照组盲肠黏膜菌群参与机体的甘油酯代谢等通路。结果提示,粪菌移植可能对鸡糖脂代谢和免疫功能产生影响。3.粪菌移植后肠道差异菌群功能验证3.1粪菌移植对短链脂肪酸含量的影响采用气相色谱法对盲肠内容物中短链脂肪酸(short-chain fatty acid,SCFA)的浓度进行测定。结果显示,粪菌移植组盲肠内容物中的乙酸、丙酸、丁酸及总SCFA浓度均显著高于对照组。以上研究结果表明,粪菌移植影响SCFA的产生。3.2粪菌移植对糖脂代谢相关基因表达的影响采用q-PCR和免疫组织化学染色技术对肝中糖脂代谢相关基因的表达规律进行比较研究。q-PCR结果显示,粪菌移植组中脂肪合成相关基因乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-Co A carboxylase,ACC)、脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FAS),脂肪分解相关基因肉毒碱棕榈酰转移酶1(carnitine palmitoyltransferase I,CPT-1)、过氧化物酶体增殖剂激活受体α(peroxisome proliferators-activated receptorα,PPARα)表达量均显著高于对照组。粪菌移植组中糖原合成相关基因糖原合成酶(glycogen synthase 2,GYS2)、糖原分解相关基因糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase L,PYGL)和异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase 3,IDH3A)表达量均显著高于对照组。免疫组化结果显示,肝中钠-葡萄糖协同转运蛋白(sodium-dependent glucose transporters 1,SGLT-1)主要在肝细胞膜上表达,粪菌移植组显著高于对照组。以上结果提示,粪菌移植能够影响糖脂合成与分解相关基因的表达,调节糖脂代谢。3.3粪菌移植对鸡生长发育相关基因表达的影响采用q-PCR和免疫组织化学染色技术比较研究生长相关基因在粪菌移植组和对照组胸肌、腿肌和肝中的表达规律。q-PCR结果显示,胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)在粪菌移植组胸肌、腿肌和肝中的表达量显著高于对照组;增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen,PCNA)在粪菌移植组胸肌、腿肌和肝中的表达量显著高于对照组;肌细胞生成素(Myogenin G,Myo G)在粪菌移植组中胸肌和腿肌中的表达量显著高于对照组。免疫组化染色结果显示,IGF-1主要分布于细胞质内,粪菌移植组胸肌、腿肌和肝中IGF-1的表达量均显著高于对照组;PCNA分布于细胞核中,粪菌移植组胸肌、腿肌和肝中PCNA的表达量均显著高于对照组。以上结果表明,粪菌移植能影响鸡生长发育相关基因的表达,影响鸡的生长发育。综上所述,粪菌移植能够改变受体鸡肠道菌群的组成,增加乳酸杆菌等益生菌和SCFA的浓度,增强糖脂代谢,促进IGF-1、PCNA、Myo G等生长相关基因的表达,促进鸡的生长发育。