高脂饮食通过肠道菌群失调加剧铜暴露诱导的黄颡鱼肝肠毒性机制研究

本研究针对水产养殖中铜污染与高脂饲料叠加暴露引发的健康风险，通过建立黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)实验模型，揭示高脂饮食通过肠道菌群失调（如Plesiomonas和Pseudomonas丰度降低）、氧化应激（MDA升高）和MAPK/NF-κB炎症通路激活等机制，显著加剧铜蓄积（HLACu组肝脏Cu含量最高）和肝肠损伤，为水产安全养殖提供微生物组干预新靶点。

　　

水产养殖业面临两大隐忧：铜(Cu)污染与高脂饲料的协同威胁。作为常用藻类杀灭剂的硫酸铜(CuSO₄)，在养殖水体中浓度可达环境本底值的200倍；而高脂饲料(HLD)虽能降低养殖成本，却可能成为污染物毒性的"放大器"。这种双重胁迫如何通过肠道微生物"作祟"？安徽师范大学的研究团队以经济鱼种黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)为模型，在《Journal of Environmental Sciences》发表的研究给出了答案。

研究采用抗生素清除肠道菌群(HLA组)的干预策略，设置对照(Con)、高脂(HL)和高脂+抗生素(HLA)三组饲料，结合0.8 mg/L铜急性暴露(ConCu/HLCu/HLACu)，通过生长指标测定、组织病理分析、氧化应激标志物检测、炎症因子表达谱(qPCR)及16S rRNA测序等技术，系统解析营养-污染-菌群的三角关系。

【生长性能与形态参数】
HL组出现典型"代谢综合征"：体重增长(WG)和特定生长率(SGR)显著降低，但铜暴露未造成额外生长抑制。值得注意的是，抗生素清除菌群并未改善高脂饮食的生长阻碍，暗示菌群失调可能通过其他途径影响代谢。

【肝脏和肠道结构】
高脂饮食引发"双重打击"——肝脏出现严重空泡化，肠绒毛长度缩短25%。铜暴露使损伤加剧：HLACu组肠紧密连接蛋白(zo1/occludin)表达量较ConCu组下降40%，揭示菌群缺失会削弱肠道屏障防御能力。

【分子机制】
铜蓄积呈现"菌群依赖性"：HLACu组肝脏铜含量最高，伴随铜转运蛋白(ctr1/ctr2)和金属硫蛋白(mt2)表达上调。MAPK通路异常激活驱动炎症风暴，NF-κB调控的促炎因子(tnfα/il1β)在HLCu组表达量达对照组的6.8倍。

【微生物组分析】
铜暴露与高脂饮食产生"协同破坏"：有益菌Plesiomonas丰度下降72%，而该菌属已知具有金属螯合能力。菌群-宿主互作网络显示，Pseudomonas的缺失与肝铜积累呈显著负相关(r=-0.83)。

这项研究首次揭示：高脂饮食如同"特洛伊木马"，通过重塑肠道菌群促进铜的肠肝循环，使鱼类在金属暴露中更加脆弱。其创新性在于：1) 证实菌群失调是重金属营养毒性的关键放大器；2) 提出MAPK/NF-κB炎症轴是跨界调控靶点；3) 为水产饲料配方优化提供微生物组视角。该成果对制定养殖水体铜安全阈值、开发菌群调节型功能性饲料具有重要指导价值。