近日，动物医学院靳亚平教授领衔的动物生殖调控与繁殖障碍性疾病防控团队在长寿奶牛生产力调控机制研究中取得重要进展。该团队从微生物—宿主共代谢角度入手，首次系统揭示了消化道微生物如何通过代谢途径影响奶牛终身产奶性能，相关研究成果以“The impact of rumen and hindgut microbiomes on the persistent productivity of long-lived dairy cows”为题，发表于《Microbiome》。

研究团队聚焦长寿奶牛持续高产的内在机制不明的问题，整合瘤胃与直肠宏基因组及多组织代谢组学数据，系统比较了高产与低产长寿奶牛的微生物-宿主共代谢特征。研究发现，高产长寿奶牛血清中总胆固醇、高密度与低密度脂蛋白胆固醇水平显著较高，且与产奶量呈正相关；同时，胰岛素与胰高血糖素水平较低，表明其代谢更趋向于将养分高效导向乳汁合成，表现出优良的代谢适应能力。

在瘤胃微生态方面，高产奶牛产生的丙酸盐水平更高，为乳腺合成乳糖提供了充足原料。其瘤胃与直肠菌群网络结构虽连接数较少，但关键节点作用突出，呈现出更精简、稳定的互作模式。与低产组相比，高产组的瘤胃菌群上调了多条氨基酸合成通路，尤其是缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸和精氨酸的合成，能更好的支持乳蛋白合成并缓解奶牛代谢压力。进一步分析表明，瘤胃中的Acidaminococcaceae bacterium 通过嘌呤代谢物鸟苷，介导了对产奶量65.56%的正向影响；直肠中的Parabacteroides sp. 则通过代谢物D-核糖-1-磷酸，介导了67.55%的正向影响。此外，高产奶牛瘤胃中存在一个特定的脂代谢菌群模块，可能通过将α-亚麻酸整合进细菌膜磷脂，延缓其在瘤胃中的氢化过程，从而促进更多α-亚麻酸进入肠道，转化为具有抗炎作用的二十碳五烯酸，有助于延长奶牛生产寿命。

该研究从宿主-微生物共代谢的动态视角，解析了维持奶牛终身高产的潜在生理与微生态基础，为培育长寿高产奶牛提供了新的理论依据。研究成果也为开发针对性的益生菌、益生元或精准营养调控策略奠定了重要基础，对推动畜牧业可持续发展具有积极意义。

动物医学院2023级博士研究生杨剑豪和2024级硕士研究生封彦飞为本论文的共同第一作者，靳亚平教授为该论文通讯作者。

本研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1801100）和陕西省畜禽育种“两链融合”重点项目（2022GD-TSLD-46）的共同资助。