Abstract Lactobacillus species have excellent abilities to reduce intestinal inflammation and enhance gut barrier function. This study elucidated the potential mechanisms through which Lactobacillus mitigates lipopolysaccharide (LPS)-induced intestinal injury from the perspective of macrophage–intestinal epithelial cell interactions. Lactobacillus intervention improved the histopathological score; elevated ZO-1 and Occludin protein production; reduced CD16 + cell numbers; diminished IL-1β, IL-6, and TNF-α levels; decreased inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression; increased CD163 + cell numbers; elevated IL-10 concentration; and increased arginase-1 (Arg1) expression in LPS-challenged piglets. Lactobacillus pretreatment also altered the colonic microbiota, thereby increasing the butyric acid concentration and GPR43 expression in the LPS-challenged piglets. Compared with those in the LPS group, sodium butyrate (SB) pretreatment decreased IL-1β, IL-6 and TNF-α secretion and iNOS expression but increased IL-10 secretion and Arg1 expression in macrophages. The SB-pretreated macrophages reduced the protein expression of TLR4, MyD88, and phosphorylated NF-κB p65 but increased the protein expression of ZO-1 and Occludin in intestinal epithelial cells. Moreover, GLPG0974 blocked the beneficial effects of SB on macrophages and intestinal epithelial cells. This study demonstrated that Lactobacillus improves intestinal barrier function by regulating the macrophage phenotype through the control of butyric acid and GPR43 levels to further control inflammation.

Previous studies have presented evidence suggesting that altitude exerts detrimental effects on reproductive processes, yet the underlying mechanism remains elusive. Our study employed two distinct goat breeds inhabiting low and high altitudes, and conducted a comparative analysis of mRNA profiles in testis tissues and the composition of gut microbiota. The results revealed a reduced testis size in high-altitude goats. RNA-seq analysis identified the presence of 214 differentially expressed genes (DEGs) in the testis. These DEGs resulted in a weakened immunosuppressive effect, ultimately impairing spermatogenesis in high-altitude goats. Additionally, 16S rDNA amplicon sequencing recognized statistically significant variations in the abundance of the genera Treponema, unidentified_Oscillospiraceae, Desulfovibrio, Butyricicoccus, Dorea, Parabacteroides between the two groups. The collective evidence demonstrated the gut and testis played a synergistic role in causing decreased fertility at high altitudes. Our research provides a theoretical basis for future investigations into the reproductive fitness of male goats.

Abstract The intestinal microbiota significantly influences the intake, storage, and absorption of nutrients in animals, thereby greatly impacting the growth and development of the animals. Factors such as diet, animal breed, growth stage, and feeding methods may affect variations in the composition of the intestinal microbiota. However, research on the variations in the intestinal microbiota and metabolites of Nanjiang Yellow goats under different feeding methods is still unclear. We measured various serum biochemical indicators and immune biochemical indicators and found that the triglyceride (TC) content in the grazing group (the FMMF) was significantly lower than in the barn-feeding group (the SSMF) ( P <0.05). Serum levels of immunoglobulin A (IgA), immunoglobulin G (IgG), and immunoglobulin G (IgM) were higher in the FMMF group. At the phylum level, the most abundant bacteria were Firmicutes, Bacteroidota , and Verrucomicrobiota . At the genus level, the most abundant microbial groups were Christensenellaceae_R-7_group, UCG-005 , and Rikenellaceae_RC9_gut_group . Differential metabolite enrichment analysis through KEGG pathways revealed that the most remarkably enriched pathway was “Metabolic pathways,” including Steroid hormone biosynthesis and Arachidonic acid metabolism, among others. Analyzed by multi-omics association, we identified notably different microbial features correlated with immune indicators and metabolites after different feeding methods. We observed a significant negative correlation ( P <0.05) between the concentrations of serum immune factors interleukin-2 (IL-2), interleukin-4 (IL-4), and g__probable_genus_10 . The concentration of IgM in serum showed a highly significant positive correlation ( P <0.01) with the relative abundance of g__Erysipelatoclostridium in the intestine. Interestingly, most differential metabolites were significantly associated with intestinal microbiota. This experiment indicates that different feeding methods may influence the diversity and relative abundance of the intestinal microbiota in Nanjiang Yellow goats. The intestinal microbiota is correlated with immune indicators and metabolism, and regulating the diversity and relative abundance of the intestinal microbiota can be a way to adjust metabolism, thereby promoting the healthy growth of the Nanjiang Yellow goats.