近日，西北农林科技大学动医学院马保华教授团队联合国内外多家单位在《Microbiome》在线发表题为“Melatonin alleviates heat stress-induced spermatogenesis dysfunction in male dairy goats by regulating arachidonic acid metabolism mediated by remodeling the gut microbiota”的研究论文，揭示了褪黑素通过调控肠道菌群介导的花生四烯酸代谢缓解热应激条件下奶山羊生精异常的机制。动医学院已毕业研究生郭鑫瑞为论文第一作者，彭莎教授、马保华教授和王亚洲副教授为论文共同通讯作者。
夏季高温引起的热应激会导致公畜生精功能异常、繁殖性能下降，严重影响畜牧养殖业生产效率。褪黑素是主要由松果体分泌的神经激素，具有高效的抗炎和抗氧化功能，能有效清除体内过量的自由基和其它毒性物质。团队前期研究结果表明，褪黑素可缓解热应激所致的奶山羊睾丸损伤。有研究表明，肠道菌群失衡可能是热应激所致奶山羊生精障碍的重要原因，但褪黑素是否会通过调控肠道微生物及其相关代谢物来改善热应激所致的奶山羊精子发生与精子形成异常还不得而知。
该研究以奶山羊公羊为动物模型，通过自然高温构建热应激模型。研究结果发现，褪黑素通过调节肠道菌群，抑制睾丸组织中过量花生四烯酸产生，减轻奶山羊睾丸组织氧化应激，抑制炎性反应以及恢复睾丸组织细胞间连接，最终缓解热应激所致的睾丸组织损伤及精子发生和精子形成异常。该研究首次揭示褪黑素对热应激导致的雄性奶山羊生精障碍的保护作用是通过调节肠道微生物群，从而抑制睾丸组织中过量的花生四烯酸合成来实现的。研究结果为提高夏季高温条件下雄性奶山羊的繁殖性能提供了重要的理论支持和实践指导，并为防治热应激引发的公畜气候性不育问题提供有效靶标和科学依据。
该研究得到国家自然科学基金项目（32072815）、国家重点研发计划项目（2022YFD1300200）、陕西省重点研发计划项目（2023-YBNY-140）及宁波第二激素厂横向项目（TG20221184）资助。
原文链接：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01942-6
