中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所7月20日透露，中國工程院院士、亞熱帶生態(tài)所首席研究員印遇龍院士團隊的姚康研究員課題組，從小腸干細胞層面，提出了谷氨酰胺促進斷奶期間腸道健康的新機制。相關成果近日發(fā)表在Cell子刊Stem Cell Reports上。

早期斷奶往往會導致幼齡動物小腸上皮組織發(fā)育異常，引發(fā)一系列腸道健康問題，是造成養(yǎng)殖場經濟損失的重要原因。谷氨酰胺是母豬哺乳后期3至4周乳汁中含量最豐富的氨基酸。飼糧中補充谷氨酰胺能夠有效緩解早期斷奶導致的仔豬小腸上皮發(fā)育不良，其作用機制在成熟的小腸上皮細胞層面也得到了深入闡釋。

值得注意的是，小腸上皮的發(fā)育由隱窩處的小腸干細胞驅動。因此，從小腸干細胞層面解析谷氨酰胺促進早期斷奶期間腸道健康的機制，對改善早期斷奶幼齡腸道健康具有重要意義。 

該研究使用早期斷奶小鼠模型和小腸類器官模型，在體內、原代和體外三個維度開展了研究。體內研究發(fā)現，補充谷氨酰胺能夠促進早期斷奶小鼠小腸上皮的發(fā)育，提高小腸干細胞的自我更新活性和驅動小腸上皮再生的能力。原代類器官培養(yǎng)實驗發(fā)現，補充谷氨酰胺能夠提高小腸隱窩處干細胞生成類器官的能力。

體外類器官培養(yǎng)實驗發(fā)現了相似的結果，具體表現在隨著谷氨酰胺濃度的增加，類器官中小腸干細胞的干性提高，類器官的隱窩數目和體積增加。體外研究還發(fā)現，剝奪培養(yǎng)基中的谷氨酰胺將導致小腸干細胞驅動腸道上皮發(fā)育的能力喪失，這表明谷氨酰胺對小腸干細胞驅動的腸道上皮發(fā)育是必需的。

分子機制方面，該研究發(fā)現谷氨酰胺提高了小腸干細胞Wnt信號通路的活性，使用Wnt抑制劑則消除了補充谷氨酰胺對小腸干細胞功能和活性的改善作用。

據介紹，該研究表明谷氨酰胺不僅作用于成熟的小腸上皮細胞，也提高了小腸干細胞的活性從而促進小腸上皮的發(fā)育，這豐富了谷氨酰胺促進早期斷奶期間腸道健康的機制，為其在幼齡動物營養(yǎng)中的應用提供了理論基礎。

亞熱帶生態(tài)所研究員姚康為論文通訊作者，該研究所在讀博士研究生田軍權為論文第一作者。該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院前沿科學重點研究計劃和泰山產業(yè)領軍人才項目的共同資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2023.05.012

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網址: 研究提出谷氨酰胺促進斷奶期小鼠腸道健康新機制—新聞—科學網 http://m.gysdgmq.cn/newsview1692939.html