Ruminal microbiome-host crosstalk stimulates the development of the ruminal epithelium in a lamb model
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The development of the rumen is an important physiological challenge for young ruminants. Previous studies have shown that starter feeding can effectively facilitate the growth and development of the rumen in ruminants. However, the mechanism through which starter feeding stimulates the development of the rumen is not clear. Here, we performed an integrated analysis in ruminal microbiota and a host transcriptomic profile in a lamb model with the intervention of starter feed to understand the ruminal microbiome-host crosstalk in stimulating the development of the ruminal epithelium. RESULTS: Decreased ruminal pH and increased acetate and butyrate concentrations in the rumen, followed by increasing rumen organ index, were observed in lambs supplemented with starter. Using metagenome sequencing in combination with 16S rRNA and 18S rRNA gene amplicon sequencing, the results showed the abundance of acetate-producing Mitsuokella spp., lactate-producing Sharpea spp., lactate-utilizing Megasphaera spp., and Entodinium spp. was enriched in rumen microbial communities in the starter-feed group. The abundances of genes involved in sugar degradation were decreased in starter-feed lambs, but the GH13 encoding α-amylase was obviously increased. Rumen epithelial transcriptome analysis revealed that seven differentially expressed genes, including MAPK1, PIK3CB, TNFSF10, ITGA6, SNAI2, SAV1, and DLG, related to the cell growth module were upregulated, and BAD's promotion of cell death was downregulated. Correlation analysis revealed that the increase in the concentrations of acetate and butyrate significantly correlated with the expression of these genes, which indicates acetate and butyrate likely acted as important drivers in the ruminal microbiome-host crosstalk. CONCLUSIONS: The present study comprehensively describes the symbiotic relationship between the rumen microbiota and the host in lambs after starter feeding. Our data demonstrates that the microbiome-driven generation of acetate and butyrate mediated the growth-related genes' regulation of the growth-associated signalling pathway in the ruminal epithelium. These co-development networks regulated many physiological processes in the epithelium, including papillae morphology and rumen epithelial growth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».