512 Divergence of the sow vaginal microbiome based on fertility status
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The need for alternative biomarkers of reproductive potential in the pork industry is apparent as the current selection approach for sow fertility is not keeping up with the improvement of other production-related traits. To date, the vaginal microbiome has been overlooked as a source of potential biomarkers of sow fertility status. We aimed to elucidate a possible divergence of the vaginal microbiome between sows of differing fertility status and identify possible microbial biomarkers that classify the fertility potential of a sow. Microbial DNA was extracted from vaginal microbiome samples originating from highly reproductive sows (HRP, n = 41) with the number of piglets born alive ≥ 13 or infertile sows (INF, n = 22), that failed to become pregnant after two rounds of consecutive artificial insemination. Our 16S rRNA sequencing results revealed significant (P < 0.05) beta diversity divergence at the family and genus taxonomic levels between HRP and INF vaginal communities. INF vaginal communities displayed significantly greater (P < 0.05) alpha diversity at both the family and genus levels and had a significantly (P < 0.05) greater number of unique OTUs identified at the genus level. The composition of the vaginal microbiome diverges between HRP and INF sows, with INF sows experiencing a disruption of their communities via the colonization of opportunistic pathogens reducing the abundance of normal microbiota seen in HRP. The genera Streptococcus, Lachnospiraceae XPB1014 group, Staphylococcus and Treponema were selected to test as potential biomarkers due to their univariate significance, contribution to partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) and selection in a recursive feature elimination model (RFE). The resultant support-vector machine model was diagnostic (achieving an ROC-AUC = 0.86), supporting the selected biomarkers as diagnostic markers for sow fertility status. Overall, there was an apparent shift from a normal vaginal microbiota in HRP sows to a dysbiotic vaginal microbiota in INF sows dominated by potentially pathogenic, more anaerobic and short-chain fatty acid (SCFA)-producing microbiota that may play damaging and pro-inflammatory roles in the vaginal canal. Lactobacillus, known to be the dominant genus in a majority of healthy human vaginal microbiomes, was not the dominating genus in either INF or HRP vaginal microbiomes, suggesting the uniqueness of pig vaginal microbiomes. This also emphasizes the need for pig-specific vaginal microbiome research. Investigations regarding the application of the potential vaginal microbial biomarkers identified in this study to a large, novel population of sow and gilt vaginal microbiome samples to test their on-farm accuracy are underway. In addition, the mechanistic and physiologic role of SCFAs and the bacteria that produce them in the sow vaginal microbiome should be further investigated to understand how they may influence or be a product of fertility status.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».