维生素D3通过VDR/AMPK/SIRT1通路调控大口黑鲈肝糖脂代谢的机制研究及其生长性能优化

本研究针对大口黑鲈（Micropterus salmoides）养殖中糖脂代谢紊乱问题，通过12周梯度VD3饲料实验，首次揭示VD3通过VDR/AMPK/SIRT1通路调控肝糖原合成（GSK3β a/INSRa）与脂解（ATGL/CPT1）的分子机制，确定最佳添加量1980.86 IU/kg，为水产精准营养提供新靶点。

　　

大口黑鲈（Micropterus salmoides）作为高经济价值的肉食性鱼类，其养殖业面临糖脂代谢紊乱导致的生长抑制和肝脏健康问题。虽然维生素D₃（VD₃）在哺乳动物中的代谢作用已被广泛研究，但鱼类因其独特的VD₃吸收途径（主要依赖鳃和肠道）和肝脏蓄积特性，需求机制存在显著种间差异。例如欧洲鲈需37500 IU/kg，而石斑鱼仅需2000 IU/kg。更复杂的是，VD₃缺乏会引发肝糖代谢异常（如FoxO1介导的糖异生增强），而过量又导致中毒。如何精准调控VD₃剂量以平衡大口黑鲈生长与代谢，成为水产营养学的关键难题。

四川农业大学的研究团队通过设计6组VD₃梯度饲料（实测1222-6022 IU/kg），开展为期12周的养殖实验。采用RT-PCR检测糖代谢基因（GCK/G6Pase）、Western blot分析FoxO1蛋白亚定位、HPLC测定肝糖原含量，结合组织学评估肝脏脂滴分布，系统解析了VD₃对大口黑鲈生长和肝代谢的调控机制。

生长性能与体成分
当VD₃达2422 IU/kg时，终末体重（FBW）和特定生长率（SGR）显著提升17.3%（P<0.05），但过量（6022 IU/kg）反而抑制生长。折线回归确定最适需求量为1980.86 IU/kg，为同类研究首次精确量化。

糖代谢调控
VD₃通过三重机制改善糖代谢：①上调糖酵解基因GCK和糖原合成酶GSK3β a 2.1倍；②抑制FoxO1a核转位，降低糖异生基因G6Pase/PCK表达40%；③提升细胞质胰岛素受体INSRa活性，促使肝糖原含量增加58%。

脂代谢优化
在2400 IU/kg组观察到：①脂解标志物ATGL/CPT1 mRNA表达量翻倍；②脂合成关键酶ACC/FAS被抑制63%；③脂转运蛋白MTTP活性增强，使血浆甘油三酯（TG）下降34%，肝脏大泡性脂肪变性减少72%。

核心通路验证
VD₃-VDR复合物激活AMPK/SIRT1轴：①磷酸化AMPK提升217%，去乙酰化SREBP-1c抑制脂生成；②SIRT1介导的FoxO1去乙酰化促进其胞质滞留，形成糖脂代谢协同调控网络。

该研究不仅确立了大口黑鲈VD₃需求量的黄金标准，更创新性揭示鱼类特有的VDR/AMPK/SIRT1通路级联机制。相比哺乳动物模型，鱼类VD₃更倾向于通过鳃上皮VDR直接调控能量代谢，这一发现为开发抗代谢性疾病的水产饲料添加剂提供了理论依据。正如通讯作者Yan Mingyao强调的："这项研究架起了基础营养学与精准水产养殖实践的桥梁，其调控范式可拓展至其他经济鱼类的代谢疾病防控"。论文成果发表于《Animal Feed Science and Technology》，被审稿人评价为"水产维生素研究领域的里程碑式工作"。