近日，山东大学生命科学学院王德华教授团队在Microbiome (2023,11:148) 上发表了题为Mechanism of inulin in colic and gut microbiota of captive Asian elephant的文章，通过肠道菌群移植揭示了益生元对亚洲象肠道疾病的治疗机制。

圈养野生动物的生长发育、繁殖和健康受到环境和食物等多种因素影响。在人类医学、营养学和动物营养学中，通过益生菌和益生元调控菌群，改善肠道健康的方法已有广泛研究。该研究以北京动物园的一头雌性亚洲象为例，探讨了益生元（菊粉）对肠道相关疾病的潜在治疗机制。该亚洲象出现消化系统疾病，通过抗菌及胃动力治疗2个月仍未见彻底好转。随后进行了菊粉辅助饲喂，一周后大象症状好转。通过粪便微生物组分析，研究人员发现患病亚洲象的肠道菌群组成和比例失调，给予菊粉治疗后大象恢复健康（图1）。

图1. 菊粉改变了患病的亚洲象的肠道微生物群

为探究菊粉对大象肠道菌群的改善和消化道疾病的调节机制，研究人员采取了粪便微生物移植（FMT）实验，将亚洲象粪便微生物移植给小鼠，来验证菊粉对亚洲象的作用机制。通过对小鼠生理功能的测定，发现了“菊粉—肠道菌群”促进了小鼠肠道细胞的增殖（图2），增加了短链脂肪酸（SCFAs）的含量，同时血清中炎症因子含量下降。该研究通过粪便微生物移植的方法得出了益生元治理肠道疾病的可能机制，为使用益生元治疗圈养野生动物的消化道疾病提供了合理的验证。

图2. “菊粉微生物群”通过FMT影响小鼠能量代谢和肠道细胞增殖

对于圈养野生动物而言，抗生素滥用会造成严重的抗药性，因此益生元将在圈养动物疾病预防和治疗中发挥着越来越重要的作用。在未来，积累更多的病例可以帮助其他圈养野生动物。同时，还需要进一步研究益生元对圈养野生动物的影响，如益生元的类型、剂量和个体差异等。

图3. 肠道菌群移植揭示益生元对亚洲象肠道疾病的治疗机制

该项研究成果由山东大学、北京动物园、北京林业大学和中国科学院动物研究所单位联合完成，北京林业大学草业与草原学院副教授薄亭贝、北京动物园研究员刘赫和中科院动物所博士生刘敏为共同第一作者，中国疾病预防控制中心刘起勇研究员等参与部分工作。山东大学教授王德华和刘赫研究员为共同通讯作者。山东大学为最后通讯单位。

文章链接：https://doi.org/10.1186/s40168-023-01581-3