绿原酸通过调控回肠微生物群与代谢物缓解肉鸡免疫应激的机制研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  这篇研究揭示了绿原酸(CGA)通过重塑免疫应激肉鸡回肠微生物群(如增加Clostridiaceae、Candidatus Arthromitus,抑制Lachnospiraceae等)及代谢物(如下调皮质酮、前列腺素B2 ,上调胆酸、脱氢胆固醇),显著改善氧化应激和炎症反应,为靶向肠道微生态干预家禽免疫应激提供了新策略。

  

摘要

免疫应激导致肉鸡生产严重经济损失,而植物提取物绿原酸(CGA)展现出显著抗应激潜力。本研究通过16S rRNA测序和非靶向代谢组学,解析CGA对LPS诱导免疫应激肉鸡回肠微生物群及代谢物的调控机制。结果表明,CGA通过增加有益菌(如Clostridiaceae、Candidatus Arthromitus)和抑制有害菌(如Lachnospiraceae、Desulfovibrionaceae),重塑肠道微生态平衡;同时逆转LPS引发的代谢紊乱(如上调吡咯谷氨酸、胆绿素,下调甲基丙二酸),显著缓解炎症和氧化损伤。

引言

集约化养殖中,肉鸡易受外源刺激引发免疫应激,导致肠道抗氧化酶活性下降和自由基累积,威胁肠道健康。CGA作为天然抗氧化剂,能调节免疫并促进生长,但其通过肠道菌群-代谢物互作缓解应激的机制尚不明确。本研究首次结合微生物组与代谢组学,阐明CGA通过"微生物-代谢-免疫"轴发挥保护作用的分子途径。

结果

回肠微生物群多样性
LPS应激显著降低Chao1指数和Observed species,而CGA补充组(SCGA)Shannon指数升高。LEfSe分析显示,LPS组丁酸产生菌Subdoligranulum丰度下降,而CGA干预后Clostridiaceae(P < 0.05)和Candidatus Arthromitus(P < 0.01)显著增加。

代谢物变化
LPS应激上调甲基丙二酸、N-乙酰天冬氨酸(反映能量代谢紊乱),下调吡咯谷氨酸(抗氧化前体)。CGA干预后,促炎物质前列腺素B2
和皮质酮减少,而抗炎代谢物胆酸(chenodeoxycholic acid)和4-羟基肉桂酸显著增加。

菌群-代谢物关联
Spearman分析揭示关键相关性:Lachnospiraceae与皮质酮呈正相关(P < 0.05),Clostridiaceae与胆酸合成密切相关(P < 0.01)。CGA通过调控这些互作网络,激活法尼醇X受体(FXR)通路,抑制NF-κB炎症级联反应。

讨论

研究首次证实CGA通过双重机制缓解免疫应激:

  1. 微生物调控:增加产短链脂肪酸菌(如Clostridiaceae),抑制产硫化氢菌(如Desulfovibrionaceae),改善肠道屏障;
  2. 代谢重编程:通过胆酸-FXR通路抑制炎症,上调谷氨酸衍生物增强抗氧化能力。该发现为开发基于CGA的饲料添加剂提供了理论依据。

材料与方法

实验采用312只AA肉鸡,分为生理盐水对照、LPS应激、LPS+CGA(LCGA)和生理盐水+CGA(SCGA)四组。通过腹腔注射0.5 mg/kg LPS建立应激模型,回肠内容物进行16S测序和LC-MS/MS代谢组学分析,数据经SPSS 20.0和R语言处理。

意义

本研究系统阐释了CGA通过微生物-代谢互作缓解免疫应激的机制,为家禽健康养殖提供了新型微生态调节策略,同时为人类免疫相关肠病研究提供了跨物种参考。

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