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本课题组前期研究结果表明，粪菌移植(Fecal microbiota transplantation，FMT)可提高仔猪生长性能，降低腹泻率，改善肠道菌群组成。本试验在此基础上，运用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ）蛋白质组学技术研究粪菌移植对仔猪肠黏膜蛋白表达的影响，并运用Western Blot检测和验证关键蛋白的表达，旨在揭示仔猪肠黏膜对粪菌移植响应的蛋白质图谱变化及其作用机理。
选择胎次相同“杜×长×大”三元杂交初生仔猪6窝，随机分为2组（每组3窝），经口隔天灌喂金华猪粪菌悬液（FMT组）或无菌PBS溶液（对照组）1.5ml，试验期14天。试验结束后分别从两组中随机选取6头，共12头进行屠宰，并采集结肠黏膜组织样品进行分析。主要结果如下:
1.仔猪增重
试验期间两组仔猪无死亡;FMT组仔猪平均日增重高于对照组(p＜0.05)。
2.肠黏膜蛋白表达鉴定及分析
肠黏膜差异表达蛋白鉴定:肠黏膜iTRAQ蛋白质组学共鉴定到蛋白质3815个，按照蛋白表达倍数变化1.2倍以上且p＜0.05的标准，共筛选到289个差异表达蛋白;其中，FMT组上调差异表达蛋白40个，下调差异表达蛋白249个，且特有肽段数、肽段序列长度和肽段离子质量偏差等都符合质谱测序标准。
差异表达蛋白GO功能分析:差异表达蛋白主要分布在细胞、细胞器和细胞膜区室;参与细胞过程、单一有机体过程和代谢过程等重要生物学过程;发挥结合与催化等功能。
差异表达蛋白KEGG通路分析:差异表达蛋白主要富集在Longevity regulating pathway-mamma FoxO signaling pathway Riboflavin metabolism、p53signaling pathway和Glycerophospholipid metabolism等代谢通路。
3.肠黏膜代谢过程相关蛋白表达变化
差异表达蛋白参与多种营养代谢过程，包括能量、脂质和氨基酸代谢;与对照组相比，FMT组钠/钾转运ATP酶亚基β、脯氨酰4-羟化酶、磷脂酸磷酸酶、电压依赖性阴离子通道蛋白1、△24甾醇还原酶和RAS活化蛋白样3蛋白表达均增加，促葡萄糖转运蛋白4和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶11蛋白表达降低。提示受体仔猪肠黏膜能量合成、脂质代谢与蛋白合成等代谢过程增强。
4.肠黏膜自噬相关蛋白及信号通路变化
(1)自噬相关蛋白表达变化
肠黏膜蛋白质组学结果显示，FMT组自噬相关蛋白GABARAP为上调差异表达蛋白，可抑制自噬的UBE2L6为下调差异表达蛋白;运用Western Blot检测表明，FMT组GABARAP和LC3B蛋白表达增加(p＜0.05)，Atg7蛋白表达有增加趋势。提示受体仔猪肠黏膜自噬增强。
(2)自噬相关信号通路变化
FoxO信号通路:肠黏膜蛋白质组学结果显示，FoxO信号通路为差异表达蛋白显著富集通路;经Western Blot检测该信号通路中关键蛋白表达显示，抑制FoxO转录活性的AKT总蛋白表达量两组间无显著差异，FMT组p-AKT蛋白表达及p-AKT/AKT均降低(p＜0.05)，FoxO1a和FoxO3a蛋白表达增加(p＜0.05);自噬相关蛋白GABARAP和LC3B为FoxO信号通路中关键蛋白。提示该增强的自噬由FoxO信号通路所介导。
AMPK-mTOR信号通路:肠黏膜蛋白质组学结果显示，AMPK-mTOR信号通路中LKB1、GLUT4和TSC2为FMT组下调差异表达蛋白;运用Western Blot检测表明，两组间AMPKα和mTORC1总蛋白表达无显著差异，FMT组p-AMPKα蛋白表达及p-AMPKα/AMPKα均降低(p＜0.05)，p-mTORC1蛋白表达及p-mTORC1/mTORC1均升高(p＜0.05)。提示该自噬为非mTOR依赖型。
5.肠黏膜抗炎抗氧化相关蛋白表达变化
肠黏膜蛋白质组学结果显示，NF-κB p65、IRF和HSP70为FMT组下调差异表达蛋白;经Western Blot检测显示，FMT组肠黏膜炎症因子IFN-γ、IL-1β和NF-κB p65蛋白表达均降低(p＜0.05);蛋白质组学结果显示SOD2和DHCR24为FMT组上调差异表达蛋白，经Western Blot验证表明FMT组SOD2蛋白表达高于对照组(p＜0.05)。提示受体仔猪肠黏膜抗炎抗氧化功能增强。
综上所述，粪菌移植使受体仔猪肠黏膜脂质代谢与蛋白合成等代谢过程增强;FoxO信号通路为FMT组差异表达蛋白显著富集通路，且该通路中关键蛋白GABARAP、LC3B、FoxO1a和FoxO3a蛋白表达均增加;AMPK-mTOR信号通路中p-AMPKα、LKB1和TSC2蛋白表达减少，p-mTORC1蛋白表达增加;肠黏膜炎症因子IFN-γ、IL-1β和NF-κB p65蛋白表达均降低，抗氧化相关蛋白SOD2和DHCR24蛋白表达升高。这些结果表明，粪菌移植可调节受体仔猪肠黏膜蛋白表达并增强FoxO信号通路介导的保护性自噬。
选择胎次相同“杜×长×大”三元杂交初生仔猪6窝，随机分为2组（每组3窝），经口隔天灌喂金华猪粪菌悬液（FMT组）或无菌PBS溶液（对照组）1.5ml，试验期14天。试验结束后分别从两组中随机选取6头，共12头进行屠宰，并采集结肠黏膜组织样品进行分析。主要结果如下:
1.仔猪增重
试验期间两组仔猪无死亡;FMT组仔猪平均日增重高于对照组(p＜0.05)。
2.肠黏膜蛋白表达鉴定及分析
肠黏膜差异表达蛋白鉴定:肠黏膜iTRAQ蛋白质组学共鉴定到蛋白质3815个，按照蛋白表达倍数变化1.2倍以上且p＜0.05的标准，共筛选到289个差异表达蛋白;其中，FMT组上调差异表达蛋白40个，下调差异表达蛋白249个，且特有肽段数、肽段序列长度和肽段离子质量偏差等都符合质谱测序标准。
差异表达蛋白GO功能分析:差异表达蛋白主要分布在细胞、细胞器和细胞膜区室;参与细胞过程、单一有机体过程和代谢过程等重要生物学过程;发挥结合与催化等功能。
差异表达蛋白KEGG通路分析:差异表达蛋白主要富集在Longevity regulating pathway-mamma FoxO signaling pathway Riboflavin metabolism、p53signaling pathway和Glycerophospholipid metabolism等代谢通路。
3.肠黏膜代谢过程相关蛋白表达变化
差异表达蛋白参与多种营养代谢过程，包括能量、脂质和氨基酸代谢;与对照组相比，FMT组钠/钾转运ATP酶亚基β、脯氨酰4-羟化酶、磷脂酸磷酸酶、电压依赖性阴离子通道蛋白1、△24甾醇还原酶和RAS活化蛋白样3蛋白表达均增加，促葡萄糖转运蛋白4和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶11蛋白表达降低。提示受体仔猪肠黏膜能量合成、脂质代谢与蛋白合成等代谢过程增强。
4.肠黏膜自噬相关蛋白及信号通路变化
(1)自噬相关蛋白表达变化
肠黏膜蛋白质组学结果显示，FMT组自噬相关蛋白GABARAP为上调差异表达蛋白，可抑制自噬的UBE2L6为下调差异表达蛋白;运用Western Blot检测表明，FMT组GABARAP和LC3B蛋白表达增加(p＜0.05)，Atg7蛋白表达有增加趋势。提示受体仔猪肠黏膜自噬增强。
(2)自噬相关信号通路变化
FoxO信号通路:肠黏膜蛋白质组学结果显示，FoxO信号通路为差异表达蛋白显著富集通路;经Western Blot检测该信号通路中关键蛋白表达显示，抑制FoxO转录活性的AKT总蛋白表达量两组间无显著差异，FMT组p-AKT蛋白表达及p-AKT/AKT均降低(p＜0.05)，FoxO1a和FoxO3a蛋白表达增加(p＜0.05);自噬相关蛋白GABARAP和LC3B为FoxO信号通路中关键蛋白。提示该增强的自噬由FoxO信号通路所介导。
AMPK-mTOR信号通路:肠黏膜蛋白质组学结果显示，AMPK-mTOR信号通路中LKB1、GLUT4和TSC2为FMT组下调差异表达蛋白;运用Western Blot检测表明，两组间AMPKα和mTORC1总蛋白表达无显著差异，FMT组p-AMPKα蛋白表达及p-AMPKα/AMPKα均降低(p＜0.05)，p-mTORC1蛋白表达及p-mTORC1/mTORC1均升高(p＜0.05)。提示该自噬为非mTOR依赖型。
5.肠黏膜抗炎抗氧化相关蛋白表达变化
肠黏膜蛋白质组学结果显示，NF-κB p65、IRF和HSP70为FMT组下调差异表达蛋白;经Western Blot检测显示，FMT组肠黏膜炎症因子IFN-γ、IL-1β和NF-κB p65蛋白表达均降低(p＜0.05);蛋白质组学结果显示SOD2和DHCR24为FMT组上调差异表达蛋白，经Western Blot验证表明FMT组SOD2蛋白表达高于对照组(p＜0.05)。提示受体仔猪肠黏膜抗炎抗氧化功能增强。
综上所述，粪菌移植使受体仔猪肠黏膜脂质代谢与蛋白合成等代谢过程增强;FoxO信号通路为FMT组差异表达蛋白显著富集通路，且该通路中关键蛋白GABARAP、LC3B、FoxO1a和FoxO3a蛋白表达均增加;AMPK-mTOR信号通路中p-AMPKα、LKB1和TSC2蛋白表达减少，p-mTORC1蛋白表达增加;肠黏膜炎症因子IFN-γ、IL-1β和NF-κB p65蛋白表达均降低，抗氧化相关蛋白SOD2和DHCR24蛋白表达升高。这些结果表明，粪菌移植可调节受体仔猪肠黏膜蛋白表达并增强FoxO信号通路介导的保护性自噬。