脂多糖(LPS)与混合艾美耳球虫(Eimeria spp.)共感染对肉鸡骨骼发育的影响及其机制研究

本研究针对现代肉鸡养殖中因肠道炎症和氧化应激导致的骨骼发育异常问题，通过建立LPS与Eimeria spp.共感染模型，系统评估了其对肉鸡骨矿物质含量(BMC)、骨密度(BMD)及骨微结构的影响。研究发现高剂量LPS(2 mg/kg)重复注射组(T6)显著降低骨形成率(MAR)，上调硬化素(SOST)表达，并通过Micro-CT证实皮质骨孔隙率异常。该研究首次揭示LPS通过Wnt/β-catenin通路干扰骨稳态的分子机制，为家禽"肠-骨轴"理论提供新依据。

　　

在现代集约化养殖背景下，肉鸡骨骼发育异常已成为制约产业发展的关键瓶颈。随着遗传选育技术的进步，肉鸡生长速度显著提升，但骨骼系统却难以同步发育，导致跛行、骨折等福利问题频发。更棘手的是，肠道病原体感染会进一步加剧骨骼病变——当艾美耳球虫(Eimeria spp.)破坏肠屏障后，革兰氏阴性菌释放的脂多糖(LPS)进入循环系统，可能通过"肠-骨轴"干扰骨代谢平衡。然而，这种双重打击如何具体影响骨骼发育？其分子机制又是什么？这些科学问题亟待解答。

美国乔治亚大学家禽研究中心的科研团队在《Poultry Science》发表的重要研究，首次系统揭示了LPS与Eimeria spp.共感染对肉鸡骨骼发育的协同破坏作用。研究人员采用360只Cobb500雄性肉鸡，设置6种处理组合：空白对照(T1)、单纯球虫感染(T2)、球虫+单次1或2 mg/kg LPS注射(T3-T4)、球虫+两次1或2 mg/kg LPS注射(T5-T6)。通过双能X线吸收法(DEXA)、微计算机断层扫描(Micro-CT)、硬化素(SOST)ELISA检测及钙黄绿素动态骨形态计量等多项技术，全面评估了骨骼参数变化。

Dual-energy X-ray absorptiometry
DEXA数据显示，感染组(T2-T6)的骨矿物质含量(BMC)在感染后6天(DPI 6)显著低于对照组(5-6.21 vs 6.756 g/kg)。尤为突出的是，两次注射2 mg/kg LPS的T6组BMD最低(0.114 g/cm²)，表明高剂量LPS持续刺激会加剧骨质流失。

Mineral apposition rates using calcein labeling
钙黄绿素标记显示，T6组的骨矿化沉积率(MAR)骤降至50.3 μm，仅为对照组的10%。剂量效应分析发现，LPS剂量与MAR呈显著负相关，提示其直接抑制成骨活性。

Sclerostin levels
血清SOST检测揭示关键机制：T6组SOST水平飙升至625 pg/ml，较对照组升高4.7倍。作为Wnt通路抑制剂，SOST的异常升高解释了骨形成受阻的分子基础。

Micro Computed Tomography
Micro-CT三维重建显示，T6组胫骨皮质骨的闭合孔隙数量(721个)和总孔隙体积(22.8 mm³)显著减少，这种异常孔隙结构会削弱骨骼力学性能。

Gene Expression
基因表达谱呈现复杂调控：肝脏TLR4在T6组上调5.3倍，而盲肠扁桃体的NF-κB和TNF-α却反常下调，反映免疫-骨骼系统的动态平衡被打破。

这项研究的重要意义在于：首次证实LPS通过SOST-Wnt通路加剧球虫感染导致的骨代谢紊乱。当肠道屏障被球虫破坏后，内毒素血症会激活固有免疫反应，促使骨细胞过量分泌SOST，进而抑制成骨分化。这一发现不仅完善了"肠-骨轴"理论框架，更为开发靶向SOST的功能性饲料添加剂提供了新思路。实践中，可通过调控肠道菌群、补充Wnt激动剂(如β-羟基丁酸)等方式，阻断LPS-SOST级联反应，从而改善肉鸡骨骼健康。该研究为解决全球家禽业面临的骨骼发育难题开辟了崭新路径。