現代畜牧業生產中，過度脂肪沉積不僅影響動物健康，更直接損害集約化養殖經濟效益。豬肉作為全球主要蛋白質來源，其瘦肉率與脂肪沉積的平衡一直是育種工作重點。盡管已知腸道微生物群在調節宿主代謝平衡中發揮關鍵作用，但商業豬種中能夠有效減少背部過度脂肪沉積的關鍵菌種及其作用機制仍不明確。
中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員印遇龍，湖南農業大學/農業農村部畜禽資源（豬）評價利用重點實驗室教授馬海明和劉梅團隊研究發現，豬腸道菌種P. succinatutens，既能幫豬少長背部脂肪還可減輕腸道炎癥。研究成果近日發表于npj Biofilms and Microbiomes，湖南農業大學動物科學技術學院2022級博士研究生藍群和劉付穗為共同第一作者。
研究針對畜牧業中背部脂肪沉積問題，通過對129頭商品約克夏豬的菌群全關聯分析，結合宏基因組測序和非靶向代謝組學技術，發現低背膘厚個體腸道內P. succinatutens豐度顯著升高并與血清精氨酸水平正相關。研究人員利用糞菌移植與單菌定植小鼠模型，并整合轉錄組學和表觀遺傳組學分析，證實該菌通過代謝產物丙酸鹽抑制TLR4信號通路減輕腸道炎癥，并通過降低MYC染色質可及性下調MYC表達，解除其對谷氨酰胺轉運體的抑制，促進精氨酸的生物合成，由P. succinatutens誘導升高的精氨酸通過抑制PI3K/Akt/FOXO3a信號通路，進而減少脂肪沉積。
該研究首次揭示了P. succinatutens通過“菌群-代謝物-表觀遺傳”軸調控脂肪沉積的新機制，其產生的丙酸鹽一方面通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號減輕腸道炎癥；另一方面通過降低MYC染色質可及性，促進精氨酸合成，最終經PI3K/Akt/FOXO3a通路減少脂肪積累。
據介紹，該成果不僅為商業豬種脂肪沉積調控機制提供新策略，也為協同改善地方豬種的脂肪沉積與提升瘦肉率提供新思路。該研究創新性地將微生物組學、代謝組學與表觀遺傳調控相結合，為理解菌群-宿主互作提供多維視角。
研究得到國家自然科學基金項目、生物育種-國家科技重大專項、云南省科技重大專項計劃、瀾滄黑豬育種及其應用的資助。
相關論文信息：https://www.nature.com/articles/s41522-025-00792-w
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