近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)醫(yī)學(xué)院馬保華教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家單位在《Microbiome》在線發(fā)表題為“Melatonin alleviates heat stress-induced spermatogenesis dysfunction in male dairy goats by regulating arachidonic acid metabolism mediated by remodeling the gut microbiota”的研究論文，揭示了褪黑素通過調(diào)控腸道菌群介導(dǎo)的花生四烯酸代謝緩解熱應(yīng)激條件下奶山羊生精異常的機(jī)制。動(dòng)醫(yī)學(xué)院已畢業(yè)研究生郭鑫瑞為論文第一作者，彭莎教授、馬保華教授和王亞洲副教授為論文共同通訊作者。

 

　　夏季高溫引起的熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致公畜生精功能異常、繁殖性能下降，嚴(yán)重影響畜牧養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)效率。褪黑素是主要由松果體分泌的神經(jīng)激素，具有高效的抗炎和抗氧化功能，能有效清除體內(nèi)過量的自由基和其它毒性物質(zhì)。團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果表明，褪黑素可緩解熱應(yīng)激所致的奶山羊睪丸損傷。有研究表明，腸道菌群失衡可能是熱應(yīng)激所致奶山羊生精障礙的重要原因，但褪黑素是否會(huì)通過調(diào)控腸道微生物及其相關(guān)代謝物來改善熱應(yīng)激所致的奶山羊精子發(fā)生與精子形成異常還不得而知。

 

　　該研究以奶山羊公羊?yàn)閯?dòng)物模型，通過自然高溫構(gòu)建熱應(yīng)激模型。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，褪黑素通過調(diào)節(jié)腸道菌群，抑制睪丸組織中過量花生四烯酸產(chǎn)生，減輕奶山羊睪丸組織氧化應(yīng)激，抑制炎性反應(yīng)以及恢復(fù)睪丸組織細(xì)胞間連接，最終緩解熱應(yīng)激所致的睪丸組織損傷及精子發(fā)生和精子形成異常。該研究首次揭示褪黑素對(duì)熱應(yīng)激導(dǎo)致的雄性奶山羊生精障礙的保護(hù)作用是通過調(diào)節(jié)腸道微生物群，從而抑制睪丸組織中過量的花生四烯酸合成來實(shí)現(xiàn)的。研究結(jié)果為提高夏季高溫條件下雄性奶山羊的繁殖性能提供了重要的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)，并為防治熱應(yīng)激引發(fā)的公畜氣候性不育問題提供有效靶標(biāo)和科學(xué)依據(jù)。

 

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32072815）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFD1300200）、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023-YBNY-140）及寧波第二激素廠橫向項(xiàng)目（TG20221184）資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01942-6