现代畜牧业生产中，过度脂肪沉积不仅影响动物健康，更直接损害集约化养殖经济效益。猪肉作为全球主要蛋白质来源，其瘦肉率与脂肪沉积的平衡一直是育种工作重点。尽管已知肠道微生物群在调节宿主代谢平衡中发挥关键作用，但商业猪种中能够有效减少背部过度脂肪沉积的关键菌种及其作用机制仍不明确。
中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙，湖南农业大学/农业农村部畜禽资源（猪）评价利用重点实验室教授马海明和刘梅团队研究发现，猪肠道菌种P. succinatutens，既能帮猪少长背部脂肪还可减轻肠道炎症。研究成果近日发表于npj Biofilms and Microbiomes，湖南农业大学动物科学技术学院2022级博士研究生蓝群和刘付穗为共同第一作者。
研究针对畜牧业中背部脂肪沉积问题，通过对129头商品约克夏猪的菌群全关联分析，结合宏基因组测序和非靶向代谢组学技术，发现低背膘厚个体肠道内P. succinatutens丰度显著升高并与血清精氨酸水平正相关。研究人员利用粪菌移植与单菌定植小鼠模型，并整合转录组学和表观遗传组学分析，证实该菌通过代谢产物丙酸盐抑制TLR4信号通路减轻肠道炎症，并通过降低MYC染色质可及性下调MYC表达，解除其对谷氨酰胺转运体的抑制，促进精氨酸的生物合成，由P. succinatutens诱导升高的精氨酸通过抑制PI3K/Akt/FOXO3a信号通路，进而减少脂肪沉积。
图为约克夏猪。受访者 供图
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该研究首次揭示了P. succinatutens通过“菌群-代谢物-表观遗传”轴调控脂肪沉积的新机制，其产生的丙酸盐一方面通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号减轻肠道炎症；另一方面通过降低MYC染色质可及性，促进精氨酸合成，最终经PI3K/Akt/FOXO3a通路减少脂肪积累。
据介绍，该成果不仅为商业猪种脂肪沉积调控机制提供新策略，也为协同改善地方猪种的脂肪沉积与提升瘦肉率提供新思路。该研究创新性地将微生物组学、代谢组学与表观遗传调控相结合，为理解菌群-宿主互作提供多维视角。
研究得到国家自然科学基金项目、生物育种-国家科技重大专项、云南省科技重大专项计划、澜沧黑猪育种及其应用的资助。
相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41522-025-00792-w