哺乳动物母体泌乳性能受母体营养、激素、遗传以及环境压力等多种因素影响。最近研究已将母体肠道微生物群与怀孕期间的代谢变化联系起来。因此，阐明肠-乳腺轴及其在泌乳调节中的作用为开发益生菌制剂、功能性饲料添加剂等提供了理论依据，具有显著的生产应用价值。

近日，华南农业大学动物科学学院管武太/张世海团队在J. Extracell. Vesicles发表了题为“Extracellular Vesicles From Limosilactobacillus johnsonii Enhance Milk Fat Synthesis by Inducing CD36 Dynamic Palmitoylation and Activating PPARγ Signalling”的研究论文。该研究阐明了约氏乳杆菌衍生的胞外囊泡（EVs）在肠道与乳腺之间的通讯中起到关键媒介作用，为了解肠道微生物如何影响母畜泌乳性能提供了一种新思路。拜谱生物为该研究成果提供了非靶向脂质组学服务。

英文名称：Extracellular Vesicles From Limosilactobacillus johnsonii Enhance Milk Fat Synthesis by Inducing CD36 Dynamic Palmitoylation and Activating PPARγ Signalling（Journal of Extracellular Vesicles IF:14.5）

中文标题：约氏乳杆菌胞外囊泡通过CD36动态棕榈酰化激活PPARγ信号通路促进乳脂合成

客户单位：华南农业大学动物科学学院

研究材料：外泌体

拜谱提供技术：非靶向脂质组学

技术路线：

研究结果

1.母体肠道菌群与泌乳表现密切相关

本研究通过仔猪体重、乳脂成分分析等实验发现高泌乳组（HLS）中乳腺中乳脂的合成效率高于低泌乳组（LLS）（图1B-G）。通过菌群多样性分析、菌群移植等实验发现HLS衍生的肠道微生物群显着有助于提高母体泌乳性能，其中乳酸杆菌的存在对母体乳脂合成有重大影响（图2F-K）。

图1 母猪泌乳性能与肠道菌群关联分析

图2 高产奶母猪粪菌移植（FMT）提升小鼠泌乳性能

2.鉴定有助于乳脂合成的特定乳酸杆菌种类菌

通过小鼠体内移植约氏乳杆菌（LJM组），发现其促泌乳效果（乳脂含量、仔猪增重）与HLS粪菌移植组（THM组）无差异，且优于其他乳杆菌，明确约氏乳杆菌是HLS菌群中的核心功能菌株（图3I-N）。

图3 约氏乳杆菌增强小鼠的泌乳性能。

3.约氏乳杆菌通过细胞外囊泡（EV）增强乳腺乳脂肪分泌

通过分离纯化约氏乳杆菌EVs，证明其可被HC11乳腺上皮细胞内吞，并显著促进脂滴形成与乳脂合成，初步确认EVs的效应作用（图4I-O）；用GW4869抑制约氏乳杆菌EVs分泌后，其促泌乳效果完全消失，排除细菌其他分泌产物（如核酸、蛋白）的干扰，确证EVs是约氏乳杆菌的关键效应载体（图5K-M）。

图4 约氏乳杆菌的EV刺激细胞中的乳脂合成

图5 抑制EV分泌会降低约氏乳杆菌对小鼠泌乳性能的刺激作用

4.约氏乳杆菌EVs衍生脂质刺激乳脂合成

通过分离EVs有机相（含脂质）与无机相（含核酸/蛋白），发现仅有机相能模拟EVs的促乳脂作用，锁定脂质为核心活性成分（图6J-N）。

图6 约氏乳杆菌细胞外囊泡的脂质刺激 HC11 细胞中的乳脂合成

5.约氏乳杆菌衍生的EV调控乳脂合成的机制解析

通过非靶向脂质组学、棕榈酰化分析发现约氏乳杆菌EVs携带的棕榈酸（C16：0）诱导CD36的动态棕榈酰化来促进脂肪酸的摄取，而积累的脂肪酸则通过PPARγ信号传导进一步刺激HC11细胞中的乳脂合成。用LYN/APT1/SYK抑制剂阻断CD36内吞后，C16:0的促乳脂作用消失；结合PPARγ抑制剂实验，证明摄取的脂肪酸积累后激活PPARγ，最终上调乳脂合成关键基因，完整解析“C16:0-CD36-PPARγ”调控通路（图7A-M）。

图7 约氏乳杆菌调控乳脂合成机制概览

文章小结

本研究阐明了肠道约氏乳杆菌外泌体衍生的棕榈酸（C16:0）可诱导乳腺上皮细胞中CD36棕榈酰化的动态变化，从而促进脂肪酸的摄取。随后，脂肪酸可用性的增加进一步促进过氧化物酶体增殖物激活受体γ （PPARγ）的激活，从而刺激宿主乳脂合成。为了解肠道微生物如何影响母畜泌乳性能提供了一种新思路（图8）。

图8 约氏乳杆菌调控合成机制图

拜谱小结

本研究聚焦约氏乳杆菌（及其胞外囊泡，揭示其作为“肠道-乳腺轴”分子信使，调控乳脂合成的分子机制，为改善泌乳性能提供新靶点。拜谱生物为该研究提供了非靶向脂质组学检测分析。拜谱生物已研发完成并建立了完善成熟的转录组学、蛋白组学、翻译后修饰组、代谢组学以及多组学联合产品技术服务体系，助力发表高分文献，欢迎致电咨询！

参考文献:

Li, Q., Li, B., Zhang, Q.et al.Extracellular Vesicles From Limosilactobacillus johnsonii Enhance Milk Fat Synthesis by Inducing CD36 Dynamic Palmitoylation and Activating PPARγ Signalling. J Extracell Vesicles., 14: e70143. https://doi.org/10.1002/jev2.70143