蒲公英黄酮类化合物在LPS诱导的肉鸡免疫应激中的调控作用

《Poultry Science》：Regulatory effects of dandelion flavonoids in LPS-induced immune stress in broilers

蒲公英黄酮（DF）对脂多糖诱导的肉鸡免疫应激的缓解作用及其机制研究。DF通过调节肠道菌群结构（增加拟杆菌门比例）和脂代谢相关有害代谢物（如7α-羟基-3-氧代-4-胆甾烯酸）水平，降低促炎因子（TNF-α、IL-1β）并提升抗炎因子（IL-10）及免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM）表达，有效改善肉鸡免疫器官指数。

　　在现代集约化养殖条件下，肉鸡往往面临高密度饲养和病原微生物暴露等多重挑战，这些因素可能导致免疫应激。免疫应激不仅会影响肉鸡的生长性能，还可能降低其对疾病的抵抗力，增加死亡率和疾病发生率。为了解决这一问题，研究者们开始关注天然产物对免疫应激的缓解作用，尤其是具有抗炎、免疫调节和抗氧化特性的植物提取物。本文通过研究蒲公英黄酮（DF）对LPS诱导免疫应激的保护作用，揭示了其在改善肉鸡免疫功能和肠道微生态方面的潜力。

### 研究背景与意义

随着集约化养殖的发展，肉鸡的免疫系统面临前所未有的压力。这种压力主要来源于高密度饲养环境下的病原微生物暴露、营养失衡、环境应激等因素。免疫应激会导致肉鸡的免疫器官（如脾脏、肝脏、胸腺和法氏囊）出现异常变化，表现为器官重量增加，免疫细胞活性增强，从而引发一系列炎症反应和免疫失衡。这些变化不仅影响肉鸡的生长性能，还可能导致疾病的发生和传播，给养殖业带来经济损失。

在这一背景下，天然产物因其安全、有效和可再生的特性，成为缓解免疫应激的热门研究对象。蒲公英作为一种常见的药用植物，其黄酮类化合物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、免疫调节和抗肿瘤等。研究表明，补充蒲公英黄酮可以改善肉鸡的生长性能，增强肠道屏障功能，提高免疫力，从而减少疾病发生率。然而，目前关于蒲公英黄酮在缓解肉鸡免疫应激方面的具体机制仍不明确，因此，本研究旨在探讨DF对LPS诱导免疫应激的影响及其作用机制。

### 实验设计与方法

本实验选取400只1日龄健康的Cobb 500肉鸡，随机分为五个处理组，分别为对照组（CON）、LPS组、DF200组、DF300组和DF400组，每组8个重复，每个重复10只肉鸡。实验持续42天，所有处理组均采用基础日粮，其中DF200、DF300和DF400组分别添加200、300和400 mg/kg的DF。在38、40和42日龄时，LPS组和DF组的肉鸡接受1 mg/kg体重的LPS腹腔注射，而CON组则注射等体积的生理盐水。

实验过程中，肉鸡自由采食和饮水，环境温度、湿度和免疫程序均按照常规饲养标准进行控制。每日监测肉鸡的健康状况，并记录死亡和淘汰数量。在实验结束时，收集肉鸡的血液样本、免疫器官（脾脏、肝脏、胸腺和法氏囊）以及盲肠内容物，用于后续的免疫功能、肠道菌群和代谢组学分析。

### 实验结果与分析

#### 免疫器官指数

实验结果显示，LPS刺激显著增加了肉鸡的脾脏和肝脏指数（P < 0.05），表明免疫应激导致了免疫器官的异常增大。相比之下，DF的添加显著降低了LPS刺激下的脾脏指数（P < 0.05），并有效减轻了肝脏的增重趋势（P < 0.05）。这表明DF能够缓解LPS引起的免疫激活，保护免疫器官免受过度刺激。而胸腺和法氏囊的指数在各处理组之间没有显著差异（P > 0.05），说明DF对这些免疫器官的影响较小。

#### 血清炎症因子

在血清炎症因子方面，LPS显著提高了TNF-α和IL-1β的水平（P < 0.05），而DF的添加显著降低了这些炎症因子的水平（P < 0.05）。此外，300 mg/kg DF显著增加了血清IL-10的水平（P < 0.05），表明DF能够促进抗炎因子的分泌，从而调节免疫反应。然而，IL-6的水平在各处理组之间没有显著差异（P > 0.05），这可能是因为IL-6在免疫应激中的作用较为复杂，或者DF对IL-6的影响不显著。

#### 血清免疫球蛋白水平

血清免疫球蛋白（IgA、IgG和IgM）水平是评估免疫功能的重要指标。LPS刺激显著降低了血清IgM的水平（P < 0.05），而DF的添加显著提高了IgM、IgA和IgG的水平（P < 0.05）。这表明DF能够增强免疫球蛋白的产生，提高肉鸡的免疫能力，有助于其在免疫应激下的生存和健康。

#### 盲肠菌群分析

盲肠菌群分析显示，LPS刺激导致了肠道菌群的失衡，主要表现为Firmicutes的丰度增加和Bacteroidetes的丰度下降。这种变化可能与肠道屏障功能受损和免疫反应增强有关。相比之下，DF的添加显著提高了Bacteroidetes的丰度（P < 0.05），并降低了Firmicutes的丰度和Firmicutes:Bacteroidetes的比例（P < 0.05）。这些结果表明，DF能够通过调节肠道菌群的结构，改善肠道微生态，从而减轻免疫应激。

#### 血清代谢组学分析

血清代谢组学分析发现，LPS刺激显著增加了与脂质代谢相关的代谢物水平，包括7α-羟基-3-氧代-4-胆烯酸、11-脱氧皮质醇、牛磺胆酸和三乙醇胺。这些代谢物与炎症因子IL-1β和TNF-α呈正相关（P < 0.05和P < 0.01），并分别与IL-10和IgM呈负相关（P < 0.01和P < 0.05）。DF的添加显著降低了这些有害代谢物的水平，表明DF能够通过调节脂质代谢，减轻免疫应激。

#### 相关性分析

Spearman相关性分析进一步揭示了肠道菌群、代谢物和免疫指标之间的复杂关系。例如，Bacteroides与IgG和IL-10呈正相关，而与TNF-α和7α-羟基-3-氧代-4-胆烯酸呈负相关。这些结果表明，Bacteroides可能在调节免疫反应和减少有害代谢物积累中起到重要作用。同时，7α-羟基-3-氧代-4-胆烯酸与TNF-α呈正相关，说明其可能在促进炎症反应中发挥关键作用。

### 讨论

免疫应激是肉鸡健康和生产性能下降的重要因素。LPS作为常见的病原微生物成分，能够诱导强烈的炎症反应，导致免疫器官增大和功能紊乱。本研究发现，DF能够有效缓解LPS引起的免疫应激，主要通过以下机制：

1. **调节免疫器官功能**：DF显著降低了LPS引起的脾脏和肝脏指数增加，表明其能够抑制免疫系统的过度激活，保护免疫器官免受损伤。
2. **增强免疫球蛋白水平**：DF显著提高了血清IgM、IgA和IgG的水平，表明其能够增强肉鸡的体液免疫功能，提高其对病原体的抵抗力。
3. **改善肠道菌群结构**：DF显著提高了Bacteroidetes的丰度，并降低了Firmicutes的丰度和Firmicutes:Bacteroidetes的比例，表明其能够促进有益菌群的生长，抑制有害菌群的增殖，从而改善肠道微生态。
4. **调节脂质代谢**：DF显著降低了与脂质代谢相关的有害代谢物水平，如7α-羟基-3-氧代-4-胆烯酸、11-脱氧皮质醇、牛磺胆酸和三乙醇胺。这些代谢物与炎症因子IL-1β和TNF-α呈正相关，而与抗炎因子IL-10和免疫球蛋白IgM呈负相关。DF通过调节脂质代谢，减轻了免疫应激引起的炎症反应，维持了免疫平衡。

### 结论

综上所述，DF在缓解肉鸡LPS诱导的免疫应激方面表现出显著的保护作用。其主要通过调节肠道菌群结构、降低有害代谢物水平和增强免疫功能来实现这一目标。DF的添加显著提高了血清IL-10、IgA、IgG和IgM的水平，降低了IL-1β和TNF-α的水平，并改善了免疫器官的功能。这些结果为DF在肉鸡养殖中的应用提供了理论依据，同时也为缓解免疫应激提供了新的思路和方法。

### 未来展望

尽管本研究取得了重要的进展，但仍有进一步研究的空间。例如，可以探讨DF在不同剂量下的最佳效果，以及其在不同品种肉鸡中的应用效果。此外，可以结合基因组学和蛋白质组学技术，深入研究DF对免疫相关基因和蛋白表达的影响。这些研究将进一步揭示DF的作用机制，为提高肉鸡健康和生产性能提供更全面的科学支持。