低温胁迫对鲤鱼肠-肝胰腺轴及血清代谢物的影响机制研究

为探究低温胁迫对鱼类多器官互作的分子机制，哈尔滨农业科学院研究人员以鲤鱼为模型，通过组织形态学、16S rDNA测序和代谢组学分析，揭示了低温通过破坏肠道屏障完整性（ZO-1/Occludin下调）、诱发肝胰腺损伤（ALT/AST升高）及胆汁酸代谢紊乱（taurochenodeoxycholic acid增加），形成"肠漏-肝损-代谢失调"恶性循环，为水产抗寒策略提供新靶点。

　　

随着全球气候变化加剧，极端低温事件频发对水产养殖业造成严重威胁。作为变温动物，鱼类的生理功能高度依赖环境温度，而低温会直接冲击其免疫系统和器官功能。尽管已知低温会抑制鱼类生长并引发肠道和肝胰腺损伤，但关于多器官间协同响应机制，尤其是肠-肝胰腺轴（intestine-hepatopancrea axis）的调控网络仍存在巨大认知空白。哈尔滨农业科学院的研究团队在《Aquaculture》发表的研究，首次系统揭示了低温胁迫下鲤鱼肠-肝胰腺轴的适应性调控机制。

研究采用多组学联用策略：将120尾鲤鱼分为常温组（25±1°C）和低温组（5±1°C）处理48小时，通过组织切片观察形态变化，检测血清生化指标（ALT/AST/LDH），结合16S rDNA测序分析肠道菌群，并运用非靶向代谢组学解析血清代谢物变化。

低温胁迫诱导肠道屏障功能障碍并导致LPS泄漏
组织学显示低温组肠绒毛萎缩、杯状细胞减少，伴随血清5-HT和DAO水平显著升高（p<0.05）。虽然紧密连接蛋白基因（ZO-1/Occludin/Claudin-3/Claudin-7）表达上调，但氧化应激指标MDA升高、GSH下降，表明代偿性修复不足。16S测序发现益生菌（Caulobacter/Akkermansia）减少而致病菌增加，形成菌群失调。

低温胁迫引发肝胰腺损伤和代谢紊乱
肝细胞边界模糊、核偏移，脂滴大量消耗。血清ALT/AST/LDH显著升高（p<0.05），肝组织中出现NLRP3炎症小体激活引发的细胞焦亡（pyroptosis），促炎因子IL-1β/IL-18 mRNA表达增加，抗凋亡基因Bcl-2下调。

血清代谢重编程特征
代谢组学显示ABC转运体通路和初级胆汁酸合成通路富集，溶血磷脂减少而牛磺鹅去氧胆酸（taurochenodeoxycholic acid）增加，提示胆固醇代谢向胆汁酸转化增强以维持能量供应，但过量胆汁酸蓄积加剧肝损伤。

该研究创新性提出"肠漏-肝损-代谢失调"恶性循环模型：低温破坏肠道物理屏障和菌群平衡→内毒素（LPS）入血→激活肝胰腺NLRP3炎症小体→引发氧化应激和焦亡→代谢紊乱进一步损伤肠道。这一发现不仅为鱼类抗寒育种提供分子靶点（如Claudin-7/TGF-β调控），也为水产养殖中的低温应激防控策略奠定了理论基础。研究特别强调，通过膳食干预调节肠-肝胰腺轴可能是缓解低温胁迫的新方向。