脯氨酸通过Nrf2/HO-1/p65通路缓解中华鳖冬眠应激性肠道损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Aquaculture 3.9

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  本研究针对中华鳖(Pelodiscus sinensis)冬眠后肠道屏障功能障碍问题,通过补充脯氨酸(Pro)探究其修复机制。研究发现Pro通过激活Nrf2/HO-1通路抑制NF-κB p65磷酸化,减轻炎症和细胞凋亡,改善肠道紧密连接功能,为水产养殖中冬眠应激的营养干预提供了新策略。

  

中华鳖作为东亚地区重要的水产养殖物种,其冬眠期间的生理变化一直是研究热点。当环境温度低于12°C时,中华鳖会进入冬眠状态,伴随代谢抑制和氧化应激加剧。冬眠后肠道功能恢复过程中,线粒体呼吸增强导致活性氧(ROS)大量积累,引发肠道屏障损伤,表现为绒毛缩短、隐窝变浅和黏膜层破坏。这种损伤直接影响了中华鳖的摄食恢复和疾病抵抗力,成为制约养殖业发展的瓶颈问题。

为解决这一难题,浙江万里大学的研究团队在《Aquaculture》发表论文,探究了脯氨酸(Pro)对冬眠后肠道损伤的修复作用及其分子机制。研究通过模拟冬眠实验,对比了常规饲料与Pro补充饲料对中华鳖肠道形态、黏膜屏障和信号通路的影响。

关键技术方法
研究采用4周模拟冬眠后4周喂养实验,设置对照组(Con)和Pro组;通过组织学分析(绒毛高度/隐窝深度比)、TUNEL免疫组化检测细胞凋亡;qPCR和Western blot检测紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-1/3)、炎症因子及Nrf2/HO-1/NF-κB p65通路关键蛋白表达。

研究结果

  1. 生长性能与肠道形态:Pro组显著提高摄食量,增加绒毛高度和隐窝深度比,促进杯状细胞从II/III型向I型转化。
  2. 屏障功能基因:Pro上调黏蛋白Muc-2和紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-1/3)表达,抑制肌球蛋白轻链激酶(MLCK)。
  3. 凋亡与炎症:Pro减少晚期凋亡细胞数量,降低促凋亡(Bax/Caspase-3)和促炎因子(TNF-α/IL-1β)表达。
  4. 分子机制:Pro激活核因子E2相关因子2(Nrf2)核转位,诱导血红素氧合酶1(HO-1)表达,进而抑制NF-κB p65磷酸化。

结论与意义
该研究首次阐明Pro通过Nrf2/HO-1/NF-κB p65轴缓解冬眠应激性肠道损伤的机制:Pro通过抗氧化通路抑制炎症和凋亡,修复紧密连接,最终恢复屏障功能。这一发现不仅为水产养殖中冬眠管理的营养干预提供了理论依据,也为其他动物应激性肠病的治疗策略开发提供了新思路。研究团队提出的Pro补充方案具有成本低、安全性高的特点,有望成为中华鳖健康养殖的关键技术之一。

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