早期斷奶往往會導(dǎo)致幼齡動物小腸上皮組織的發(fā)育異常，進(jìn)而引發(fā)一系列腸道健康問題，是造成養(yǎng)殖場經(jīng)濟(jì)損失的重要原因。谷氨酰胺是母豬哺乳后期3-4周乳汁中含量最豐富的氨基酸。飼糧中補(bǔ)充谷氨酰胺能夠有效緩解早期斷奶導(dǎo)致的仔豬小腸上皮發(fā)育不良，其作用機(jī)制在成熟的小腸上皮細(xì)胞層面也得到了深入的闡釋。值得注意的是，小腸上皮的發(fā)育由隱窩處的小腸干細(xì)胞驅(qū)動。因此，從小腸干細(xì)胞層面解析谷氨酰胺促進(jìn)早期斷奶期間腸道健康的機(jī)制，對改善早期斷奶幼齡腸道健康具有重要意義。 早期斷奶往往會導(dǎo)致幼齡動物小腸上皮組織的發(fā)育異常，進(jìn)而引發(fā)一系列腸道健康問題，是造成養(yǎng)殖場經(jīng)濟(jì)損失的重要原因。谷氨酰胺是母豬哺乳后期3-4周乳汁中含量最豐富的氨基酸。飼糧中補(bǔ)充谷氨酰胺能夠有效緩解早期斷奶導(dǎo)致的仔豬小腸上皮發(fā)育不良，其作用機(jī)制在成熟的小腸上皮細(xì)胞層面也得到了深入的闡釋。值得注意的是，小腸上皮的發(fā)育由隱窩處的小腸干細(xì)胞驅(qū)動。因此，從小腸干細(xì)胞層面解析谷氨酰胺促進(jìn)早期斷奶期間腸道健康的機(jī)制，對改善早期斷奶幼齡腸道健康具有重要意義。 近期，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所印遇龍?jiān)菏繄F(tuán)隊(duì)姚康研究員課題組在Cell子刊Stem Cell Reports上，發(fā)表了題為Glutamine boosts intestinal stem cell-mediated small intestinal epithelial development during early weaning: Involvement of WNT signaling的研究性論文，從小腸干細(xì)胞層面，提出了谷氨酰胺促進(jìn)斷奶期間腸道健康的新機(jī)制。 該研究使用早期斷奶小鼠模型和小腸類器官模型，在體內(nèi)、原代和體外三個(gè)維度開展了研究。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充谷氨酰胺能夠促進(jìn)早期斷奶小鼠小腸上皮的發(fā)育，提高小腸干細(xì)胞的自我更新活性和驅(qū)動小腸上皮再生的能力。原代類器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充谷氨酰胺能夠提高小腸隱窩處干細(xì)胞生成類器官的能力。體外類器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果，具體表現(xiàn)在隨著谷氨酰胺濃度的增加，類器官中小腸干細(xì)胞的干性提高，類器官的隱窩數(shù)目和體積增加。體外研究還發(fā)現(xiàn)，剝奪培養(yǎng)基中的谷氨酰胺將導(dǎo)致小腸干細(xì)胞驅(qū)動腸道上皮發(fā)育的能力喪失，這表明谷氨酰胺對小腸干細(xì)胞驅(qū)動的腸道上皮發(fā)育是必需的。在分子機(jī)制機(jī)制方面，該研究發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺提高了小腸干細(xì)胞Wnt信號通路的活性，使用Wnt抑制劑則消除了補(bǔ)充谷氨酰胺對小腸干細(xì)胞功能和活性的改善作用。總之，該研究表明谷氨酰胺不僅作用于成熟的小腸上皮細(xì)胞，也提高了小腸干細(xì)胞的活性從而促進(jìn)小腸上皮的發(fā)育，這豐富了谷氨酰胺促進(jìn)早期斷奶期間腸道健康的機(jī)制，為其在幼齡動物營養(yǎng)中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。 亞熱帶生態(tài)所姚康研究員為論文的通訊作者，在讀博士研究生田軍權(quán)為論文的第一作者。這是該課題組繼在Stem Cell Research & Therapy上發(fā)表題為Early weaning causes small intestinal atrophy by inhibiting the activity of intestinal stem cells: involvement of Wnt/β-catenin signaling論文后，在小腸干細(xì)胞方向的又一研究成果。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃和泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才項(xiàng)目的共同資助。 論文鏈接
中國科學(xué)院邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（OMG）海洋新能源地球物理學(xué)學(xué)科組關(guān)慧心副研究員，聯(lián)合OMG徐敏研究員，法國西布列塔尼大學(xué)Laurent Geoffroy教授和挪威奧斯陸大學(xué)Mohamed Mansour Abdelmalak博士，在斜向伸展的火山型被動陸緣發(fā)育演化過程研究上取得新進(jìn)展，相關(guān)成果于近日發(fā)表在國際地學(xué)期刊Tectonophysics（《構(gòu)造物理》）上。 全球大多數(shù)的拉張裂谷在張裂過程中，張裂的方向與裂谷中軸的方向并不是垂直的，而是存在一定的夾角。這種類型的拉張裂谷被稱為斜向裂谷。斜向裂谷的發(fā)育演化過程在貧巖漿型的裂谷環(huán)境中已經(jīng)得到了廣泛研究。然而，在富巖漿型的裂谷環(huán)境中，對斜向裂谷的形成原因和發(fā)育演化過程的研究卻很少。 格陵蘭西部陸緣形成于早第三紀(jì)格陵蘭-北美洲板塊裂解時(shí)期，此次裂解受北大西洋大火成巖省發(fā)育影響，巖漿噴發(fā)量達(dá)到180萬平方千米。在Svartenhuk，Nuussuaq和Disko等地區(qū)均可觀察到大量的向海傾斜反射層（SDRs）的結(jié)構(gòu)。因此，格陵蘭西部陸緣是典型的火山型被動陸緣。昂加瓦斷裂帶（圖1左）位于巴芬海盆南部，拉布拉多海北部。它是形成于始新世格陵蘭島與北美板塊分裂時(shí)期的張裂-走滑斷裂帶，包含了將巴芬海盆和拉布拉多海分開的重要的轉(zhuǎn)換斷層。Nuussuaq陸緣位于昂加瓦斷裂帶上，在大陸張裂過程中，張裂的方向與陸緣的方向形成了57度的夾角，屬于高角度斜向伸展的被動陸緣。本研究結(jié)合陸地?cái)?shù)據(jù)（衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和野外觀測數(shù)據(jù)）和近海數(shù)據(jù)（多道反射地震數(shù)據(jù)），綜合分析了格陵蘭西部Nuussuaq地區(qū)SDRs的三維結(jié)構(gòu)，首次揭示了斜向伸展的火山型被動陸緣的發(fā)育演化過程。 研究結(jié)果表明，該地區(qū)SDRs的發(fā)育可分為兩個(gè)階段（圖2）。在第一階段（晚古新世），斜向伸展被分解為走滑和傾滑兩個(gè)分量，SDRs巖漿層底部主要發(fā)育南北走向的向陸傾斜的正斷層。在第二階段（早始新世），Nuussuaq地區(qū)西部的局部應(yīng)力發(fā)生了轉(zhuǎn)向，SDRs巖漿層底部主要發(fā)育東北-西南走向的斷層。該陸緣發(fā)育成轉(zhuǎn)換型被動陸緣的主要原因包括兩點(diǎn)：（1）Nuussuaq西部地殼中的遺留結(jié)構(gòu)（Itilli斷層）的方向與區(qū)域應(yīng)力呈傾斜角度，在張裂過程中被重新激活，致使該地區(qū)局部應(yīng)力在張裂過程中發(fā)生了偏轉(zhuǎn)；（2）巖漿侵入地殼后削弱了地殼的強(qiáng)度，并且侵入的巖漿由于壓力較高，在被動陸緣處產(chǎn)生了與陸緣方向呈垂直方向的應(yīng)力，促進(jìn)了該地區(qū)局部應(yīng)力的重新定向。 該項(xiàng)成果首次揭示了斜向伸展的火山型被動陸緣的發(fā)育演化過程，對深入認(rèn)識大陸張裂過程中地幔-地殼的相互作用關(guān)系具有重要意義。本項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金和廣州市基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。 論文相關(guān)信息：Huixin Guan, Mansour M. Abdelmalak, Min Xu, Laurent Geoffroy（2023）. Evolution of an oblique volcanic passive margin: The case of Nuussuaq in West Greenland. Tectonophysics 229936. 文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.229936 圖1. 左：北大西洋西部分支區(qū)域結(jié)構(gòu)圖。右：格陵蘭西部Nuussuaq陸緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖與第三紀(jì)巖漿層（SDRs）走向與傾向分布情況。 圖2. 晚古新世-早始新世期間Nuussuaq地區(qū)SDRs發(fā)育演化模式圖。
