近日，西北農(nóng)林科技大學動醫(yī)學院馬保華教授團隊聯(lián)合國內(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)控腸道菌群介導的花生四烯酸代謝緩解熱應激條件下奶山羊生精異常的機制。動醫(yī)學院已畢業(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激會導致公畜生精功能異常、繁殖性能下降，嚴重影響畜牧養(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)。團隊前期研究結果表明，褪黑素可緩解熱應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激所致奶山羊生精障礙的重要原因，但褪黑素是否會通過調(diào)控腸道微生物及其相關代謝物來改善熱應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為動物模型，通過自然高溫構建熱應激模型。研究結果發(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激，抑制炎性反應以及恢復睪丸組織細胞間連接，最終緩解熱應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熱應激導致的雄性奶山羊生精障礙的保護作用是通過調(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現(xiàn)的。研究結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踐指導，并為防治熱應激引發(fā)的公畜氣候性不育問題提供有效靶標和科學依據(jù)。
該研究得到國家自然科學基金項目（32072815）、國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFD1300200）、陜西省重點研發(fā)計劃項目（2023-YBNY-140）及寧波第二激素廠橫向項目（TG20221184）資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01942-6
