早期斷奶往往會導致幼齡動物小腸上皮組織的發育異常，進而引發一系列腸道健康問題，是造成養殖場經濟損失的重要原因。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。飼糧中補充谷氨酰胺能夠有效緩解早期斷奶導致的仔豬小腸上皮發育不良，其作用機制在成熟的小腸上皮細胞層面也得到了深入的闡釋。值得注意的是，小腸上皮的發育由隱窩處的小腸干細胞驅動。因此，從小腸干細胞層面解析谷氨酰胺促進早期斷奶期間腸道健康的機制，對改善早期斷奶幼齡腸道健康具有重要意義。
近期，中國科學院亞熱帶農業生態研究所印遇龍院士團隊姚康研究員課題組在Cell子刊Stem Cell Reports上，發表了題為Glutamine boosts intestinal stem cell-mediated small intestinal epithelial development during early weaning: Involvement of WNT signaling的研究性論文，從小腸干細胞層面，提出了谷氨酰胺促進斷奶期間腸道健康的新機制。
該研究使用早期斷奶小鼠模型和小腸類器官模型，在體內、原代和體外三個維度開展了研究。體內研究發現，補充谷氨酰胺能夠促進早期斷奶小鼠小腸上皮的發育，提高小腸干細胞的自我更新活性和驅動小腸上皮再生的能力。原代類器官培養實驗發現，補充谷氨酰胺能夠提高小腸隱窩處干細胞生成類器官的能力。體外類器官培養實驗發現了相似的結果，具體表現在隨著谷氨酰胺濃度的增加，類器官中小腸干細胞的干性提高，類器官的隱窩數目和體積增加。體外研究還發現，剝奪培養基中的谷氨酰胺將導致小腸干細胞驅動腸道上皮發育的能力喪失，這表明谷氨酰胺對小腸干細胞驅動的腸道上皮發育是必需的。在分子機制機制方面，該研究發現谷氨酰胺提高了小腸干細胞Wnt信號通路的活性，使用Wnt抑制劑則消除了補充谷氨酰胺對小腸干細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胞，也提高了小腸干細胞的活性從而促進小腸上皮的發育，這豐富了谷氨酰胺促進早期斷奶期間腸道健康的機制，為其在幼齡動物營養中的應用提供了理論基礎。
亞熱帶生態所姚康研究員為論文的通訊作者，在讀博士研究生田軍權為論文的第一作者。這是該課題組繼在Stem Cell Research & Therapy上發表題為Early weaning causes small intestinal atrophy by inhibiting the activity of intestinal stem cells: involvement of Wnt/β-catenin signaling論文后，在小腸干細胞方向的又一研究成果。該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院前沿科學重點研究計劃和泰山產業領軍人才項目的共同資助。
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