共轭亚油酸调控黑鲷幼鱼高脂饮食诱导的肝脏脂质沉积、内质网应激及炎症反应的分子机制

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Aquaculture Reports 3.2

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  为解决高脂饲料(HFD)导致海水鱼肝脏脂质过度沉积、内质网应激(ERS)和炎症反应等问题,宁波大学团队通过体内外实验探究共轭亚油酸(CLA)的调控机制。研究发现CLA通过激活Pparα/Srebp-1c通路促进脂解、抑制脂生成,并下调Nf-κB和Jnk通路减轻炎症与凋亡。该研究为CLA作为功能性饲料添加剂改善海水鱼肝脏健康提供了理论依据。

  

论文解读

在水产养殖业快速发展的今天,高脂饲料(HFD)因其节约蛋白质资源和降低成本的优点被广泛使用。然而,长期投喂HFD会导致鱼类肝脏脂质过度沉积、代谢紊乱甚至死亡,这一问题在海水经济鱼种黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)中尤为突出。既往研究表明,HFD会引发内质网应激(ERS)、炎症反应和肝细胞凋亡,但如何通过营养干预缓解这些病理变化仍是未解之谜。共轭亚油酸(CLA)作为一种天然多不饱和脂肪酸,在哺乳动物中已被证实具有调节脂代谢和抗炎作用,但其在海水鱼中的机制研究几乎空白。

针对这一科学问题,宁波大学的研究团队在《Aquaculture Reports》发表了创新性研究。他们通过8周喂养实验构建了黑鲷幼鱼(初始体重1.25±0.10 g)的HFD模型,设置对照组(10.79%脂质)、HFD组(18.03%脂质)和HFD+1.37% CLA组,结合原代肝细胞培养实验,系统评估了CLA对肝脏健康的保护作用。研究采用组织学染色、透射电镜(TEM)、qPCR、Western blot和免疫荧光等技术,从分子水平揭示了CLA的作用机制。

3.1.1 生长性能与肝脏脂质沉积
研究发现HFD显著增加肝体指数(HSI)和腹腔脂肪率(IPF),而CLA补充使IPF降低51.6%。油红O(ORO)染色显示CLA组肝细胞脂滴面积显著减少,血清ALT、AST和TG水平明显改善,证实CLA能有效缓解HFD诱导的肝脏脂质蓄积。

3.1.3 Pparα/Srebp-1c通路调控
分子机制研究表明,CLA通过激活Pparα核转位,上调脂解基因(atgl、hsl、lpl、cpt1a)表达2-3倍,同时下调脂生成基因(fas、accα、aco3)表达40-60%。Western blot显示CLA使Srebp-1c蛋白水平降低35%,建立了Pparα/Srebp-1c通路的双向调控模型。

3.1.4 内质网应激缓解
TEM观察到HFD组内质网(ER)呈现明显肿胀和分布紊乱,而CLA组ER结构接近正常。分子检测发现CLA使ERS标志物(Ire1α、Grp78、Perk)的mRNA和蛋白表达降低50%以上,证实CLA能维持ER稳态。

3.1.5 炎症反应抑制
CLA显著抑制Nf-κB p65核转位,使促炎因子(tnf-α、il-1β、il-6)表达下降40-70%,同时上调抗炎因子il-10。免疫荧光显示CLA组绿色(Nf-κB)与蓝色(核)荧光重叠减少,表明其通过阻断Nf-κB通路发挥抗炎作用。

3.1.6 细胞凋亡调控
流式细胞术显示CLA使肝细胞总凋亡率降低62%。机制上,CLA下调促凋亡因子(jnk、bax、caspase7/9)表达,同时使抗凋亡因子bcl-2表达增加2.1倍,ROS水平降低45%,表明其通过抑制Jnk通路保护肝细胞。

体外实验验证
原代肝细胞实验证实,125 μM CLA可逆转油酸(OA)诱导的脂质蓄积,使Pparα表达增加3.2倍,Nf-κB p65和Jnk蛋白水平分别降低58%和49%,完美复现了体内实验结果。

这项研究首次系统阐明了CLA通过Pparα/Srebp-1c-Nf-κB/Jnk多通路协同作用缓解海水鱼HFD肝损伤的分子机制。不仅为水产饲料添加剂开发提供了新思路,其揭示的脂代谢调控通路对哺乳动物代谢性疾病研究也具有借鉴意义。特别是发现CLA能同时改善脂代谢、ERS和炎症三大病理环节,展现了其作为多功能饲料添加剂的巨大潜力,为水产养殖业的可持续发展提供了重要理论支撑。

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