LPS诱导肉鸡肠道炎症中铁死亡机制及其对肠道健康的影响研究

本研究针对脂多糖(LPS)诱发肉鸡肠道炎症的机制问题，通过双阶段动物实验，揭示了铁死亡(Ferroptosis)通过ACSL4/GPX4通路参与炎症进程的关键作用。研究发现5.0 mg/kg LPS可导致肠道绒毛萎缩、隐窝加深，并上调TFRC/FTH1等铁代谢基因表达，同时UHPLC-MS代谢组学显示谷胱甘肽(GSH)代谢紊乱。该研究为家禽肠道疾病防治提供了新靶点。

　　

在畜禽养殖业中，肠道健康直接关系到动物生长性能和经济收益。近年来，随着对程序性细胞死亡机制的深入研究，铁死亡(Ferroptosis)这种铁依赖性的新型细胞死亡方式在人类疾病领域备受关注，但其在家禽肠道疾病中的作用仍属空白。脂多糖(LPS)作为革兰氏阴性菌细胞壁成分，是诱发肠道炎症的常见因素，然而LPS是否通过铁死亡途径加剧肠道损伤尚不明确。这一科学问题的解答，对开发家禽肠道疾病新型干预策略具有重要意义。

台湾大学的研究团队在《Poultry Science》发表的研究中，通过两个阶段的动物实验系统揭示了这一机制。研究采用192只ROSS 308肉鸡进行剂量梯度实验，后续选取42只进行时间动态观察，结合qPCR、铁含量检测和UHPLC-MS代谢组学等技术，首次证实LPS通过铁死亡途径加剧肉鸡肠道损伤。

生长性能分析显示，5.0 mg/kg LPS处理组肉鸡平均日增重(ADG)显著降低，料重比(FCR)升高。肠道形态学检测发现典型铁死亡特征：绒毛高度下降28.5%（十二指肠）和15.3%（空肠），隐窝深度增加21.7%（回肠）。分子机制研究表明，铁代谢关键基因转铁蛋白受体(TFRC)和铁蛋白重链1(FTH1)表达上调2.1-3.8倍，脂质过氧化相关基因ACSL4和LPCAT3表达量提升1.5-2.3倍。代谢组学揭示谷胱甘肽(GSH)代谢通路异常，其中半胱氨酸(Cysteine)水平在4小时即下降52%。

特别值得注意的是，时间动态实验显示铁代谢呈现阶段性变化：4-8小时铁输出蛋白(FPN1)下调导致铁蓄积，24小时铁蛋白储存系统激活。这种时序性调控与炎症因子表达高峰相吻合，提示铁死亡可能是LPS诱发肠炎的"二次打击"因素。研究还发现GPX4在后期代偿性上调，这为开发基于抗氧化剂的干预策略提供了时间窗口。

该研究首次构建了"LPS-TLR4-铁死亡-肠道损伤"的完整理论框架，不仅填补了家禽铁死亡研究的空白，更为解决养殖业中常见的细菌性肠炎问题提供了新思路。研究发现铁死亡标志物PTGS2在肠炎进程中的动态变化，可作为临床早期诊断的生物标志物。代谢组学揭示的GSH代谢紊乱，则为开发含硫氨基酸添加剂等营养调控方案奠定了理论基础。这项研究实现了从基础机制到应用价值的跨越，对促进家禽健康养殖具有重要指导意义。