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混合艾美耳球虫感染剂量对肉鸡采食量和体温调节相关基因及蛋白表达的影响研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Poultry Science 3.8
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推荐:本研究针对艾美耳球虫(Eimeria spp.)感染导致肉鸡采食量下降和体温调节异常的机制展开探索。通过不同剂量混合艾美耳球虫攻毒实验,发现感染剂量与采食量呈线性负相关,并首次揭示该过程伴随脑部AGRP、POMC及十二指肠CCK等关键基因表达下调,同时诱导十二指肠CIRBP、HIF1A等体温调节基因表达。研究为阐明球虫病致生长抑制的分子机制提供了新视角。
球虫病是家禽养殖业最具破坏性的寄生虫病之一,由艾美耳球虫(Eimeria)感染引起,每年造成全球经济损失超过30亿美元。这种寄生虫会严重损害鸡只肠道健康,导致采食量下降、营养吸收障碍和生长迟缓。然而,长期以来科学界对球虫感染如何通过分子机制影响采食行为和体温调节知之甚少,这极大限制了针对性防控策略的开发。
为解决这一科学问题,来自中国的研究团队在《Poultry Science》发表了一项突破性研究。研究人员设计了一套精巧的实验方案:将750只15日龄Cobb 500雄性肉鸡随机分为5组,分别接种不同剂量的混合艾美耳球虫(E. acervulina、E. maxima和E. tenella),建立从EC1(基础剂量)到EC4(8倍剂量)的感染梯度模型。通过监测6天感染期(dpi)的采食量变化、核心体温,并采集脑组织、十二指肠、空肠、盲肠和肝脏样本,运用实时定量PCR(RT-qPCR)分析23个与采食和体温调节相关基因的表达谱,同时采用ELISA检测血清中11种相关蛋白浓度。
在实验方法上,研究采用完全随机设计(CRD),每组设6个重复。通过数字体温计测量泄殖腔温度评估核心体温,使用Pierce LAL试剂盒检测血清内毒素水平。RNA提取采用QIAzol裂解法,cDNA合成使用高容量反转录试剂盒,RT-qPCR以β-actin和GAPDH为内参基因,数据分析采用SAS 9.4进行正交多项式对比。
研究结果揭示了一系列重要发现:
Feed intake, core body temperature, and serum endotoxin levels
数据显示,随着艾美耳球虫接种剂量增加,肉鸡采食量呈线性下降(P<0.05),EC4组采食量最低。核心体温也呈现剂量依赖性降低(P<0.05),而血清内毒素水平呈二次曲线上升(P<0.05)。
Distribution of mRNA genes related to feed intake and core body temperature
在健康肉鸡中,不同器官基因表达存在显著差异:十二指肠CCK和胃动素(motilin)表达最高,而脑部神经肽Y(NPY)及其受体NPYY1/NPYY2表达最丰富。盲肠的CIRBP和HIF1A表达显著高于其他组织(P<0.05),脑部则表现出最高的HSP70和IL18表达。
Relative mRNA expression in the liver
肝脏中HIF1A表达随感染剂量线性增加(P<0.01),EC4组CIRBP表达显著高于EC3组(P<0.05),提示肝脏可能参与体温调节的应激反应。
Relative mRNA expression in the brain
脑组织中,高剂量感染线性降低了AGRP(P<0.05)、IL18(P<0.05)、胃动素受体(MR)(P<0.01)和POMC(P<0.01)的表达,而NPY呈现二次曲线上升(P<0.05),表明中枢食欲调控网络被显著重构。
Relative mRNA expression in the duodenum
十二指肠中CCK、胃动素、NPY和NPYY1表达均线性下降(P<0.05),而CIRBP、HIF1A和HSP70表达显著上调(P<0.05),显示局部炎症反应与营养吸收功能受损并存。
Relative mRNA expression in the jejunum
空肠中CCK表达呈现线性和二次曲线下降(P<0.01),MR和PYY也显著下调(P<0.05),同时TLR4线性降低而IL10线性增加(P<0.05),反映肠道免疫应答的复杂性。
Concentrations of proteins in the serum
血清蛋白检测显示,GLP1浓度线性降低(P<0.05)而CCK线性升高(P<0.05),CIRBP则呈现二次曲线下降(P<0.05),证实外周激素水平与组织基因表达存在差异调控。
这项研究首次系统阐明了艾美耳球虫感染通过多器官协同作用调控肉鸡采食行为和体温的分子机制。研究发现,感染不仅直接损伤肠道上皮细胞,还通过下调脑部AGRP/POMC和肠道CCK/NPY等关键信号分子,同时上调CIRBP/HIF1A等应激蛋白,形成"肠-脑轴"调控网络异常。特别值得注意的是,与传统细菌感染引发发热不同,球虫感染导致肉鸡出现特征性低体温现象,这为理解寄生虫病特异性病理反应提供了新视角。
从应用角度看,该研究鉴定出的CCK、AGRP、CIRBP等关键分子可作为抗球虫病药物开发的潜在靶点。研究还提示,在球虫病防控中需关注体温监测,开发既能抗寄生虫又能调节能量代谢的复合制剂可能是未来方向。这些发现不仅丰富了兽医寄生虫学理论,也为家禽健康养殖提供了重要科学依据。
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