绿原酸通过抑制下丘脑COX-2信号通路逆转LPS诱导免疫应激肉鸡的生长抑制

《Poultry Science》：Chlorogenic acid reverses growth inhibition by suppressing the hypothalamic COX-2 signaling pathway in broilers under LPS-induced immune stress

本研究针对LPS诱导的免疫应激导致肉鸡生产性能下降的问题，探讨了绿原酸（CGA）通过调控下丘脑Toll样受体/COX-2信号通路改善生长性能的机制。结果表明，日粮添加0.1% CGA可显著降低血清CORT、TNF-α水平并提升IGF-1浓度，通过抑制TLR1B/MyD88/STAT1通路下调COX-2表达，同时上调NPY和GHRH基因表达。该研究为缓解家禽免疫应激提供了新的理论依据和应用策略。

　　

在现代集约化养殖中，肉鸡经常面临细菌或病毒感染引发的免疫应激，这种应激会导致行为代谢异常和生长性能下降。先前研究表明，免疫应激可引起肠道炎症并破坏机体氧化还原平衡，严重影响家禽的生产性能，成为制约养殖效益的关键因素。因此，开发有效缓解免疫应激的饲料添加剂已成为畜牧业研究的热点。绿原酸（Chlorogenic Acid, CGA）作为一种天然植物多酚，广泛存在于金银花、杜仲和咖啡等植物中，已被证实具有抗氧化、抗炎和抗菌特性，但其在缓解家禽免疫应激方面的作用机制尚不明确。

在此背景下，河南科技大学动物科技学院动物生理学系的研究团队在《Poultry Science》发表了创新性研究成果。该团队前期工作发现，LPS诱导的免疫应激会激活肉鸡下丘脑中的环氧化酶-2（COX-2）/前列腺素E2（PGE2）/EP4受体通路，导致生产性能下降。基于此，本研究深入探讨了CGA通过调控下丘脑COX-2相关信号通路缓解免疫应激的分子机制。

研究人员采用336只1日龄健康AA肉鸡，随机分为4组：生理盐水组（基础日粮+ saline注射）、LPS组（基础日粮+ LPS注射）、0.1% CGA组（基础日粮+0.1% CGA+ saline注射）和0.1% CGA+LPS组（基础日粮+0.1% CGA+ LPS注射）。从14日龄开始连续3天腹腔注射LPS（0.5 mg/kg·BW）或等量生理盐水。通过测定生长性能指标（ADFI、ADG、FCR）、血清激素与细胞因子水平（CORT、TNF-α、IGF-1），结合下丘脑转录组测序和RT-qPCR验证，系统阐述了CGA的保护机制。

关键技术方法包括：①动物模型构建：采用LPS腹腔注射建立免疫应激模型；②ELISA检测：测定血清CORT、TNF-α和IGF-1浓度；③转录组测序：Illumina Hiseq平台分析下丘脑基因表达谱；④RT-qPCR验证：检测TLR1B、MyD88、SOCS3、CD40、STAT1、COX-2、NPY和GHRH等基因表达。

研究结果：

生产性能

数据显示，LPS挑战显著降低了肉鸡的平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG），并提高了料重比（FCR）。而日粮添加0.1% CGA显著缓解了这些负面效应，特别是在15-17日龄期间，CGA使应激肉鸡的ADFI恢复显著（P<0.05），在14-15日龄期间显著提高了ADG（P<0.05），并在14-15日龄显著降低了升高的FCR（P<0.05）。

血清参数

LPS应激导致17日龄血清皮质酮（CORT）和15日龄肿瘤坏死因子-α（TNF-α）浓度显著升高（P<0.05），而首次注射后2小时血清胰岛素样生长因子1（IGF-1）浓度显著降低。添加0.1% CGA有效降低了CORT和TNF-α表达，并恢复了IGF-1水平（P<0.05）。

下丘脑转录组

转录组分析显示，与LPS组相比，0.1% CGA+LPS组共有141个差异表达基因（43个上调，98个下调）。KEGG富集分析发现9条显著富集通路，包括Toll样受体（TLR）信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用和NOD样受体信号通路。日粮CGA显著抑制了LPS诱导的TLR信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用和NOD样受体信号通路。RT-qPCR验证表明，CGA显著下调了TLR1B、MYD88、CD40、STAT1、SOCS3和COX-2（PTGS2）基因表达（P<0.05），同时显著上调了NPY和GHRH基因表达（P<0.05）。

研究结论与讨论表明，CGA通过多重机制缓解免疫应激：一方面通过抑制TLR1B/MyD88信号传导，减少STAT1和SOCS3表达，进而抑制MAPK-NF-κB通路活化，降低COX-2表达和PGE2合成；另一方面通过减少COX-2介导的炎症反应，解除对GHRH和NPY神经元的抑制，从而恢复生长轴功能和采食行为。该研究不仅证实了CGA作为饲料添加剂在缓解家禽免疫应激方面的应用潜力，更重要的是揭示了下丘脑COX-2信号通路在免疫应激反应中的核心调控作用，为开发新型抗应激饲料添加剂提供了重要理论依据和靶点方向。