丁酸钠通过调节肠道黏液屏障缓解皮肤创伤诱导的大菱鲆继发性肠屏障功能障碍的机制研究

针对水产养殖中皮肤创伤引发的继发性肠道炎症问题，研究人员通过添加0.1%丁酸钠（NaBT）的饲料干预，系统评估其对大菱鲆肠道屏障功能的影响。研究发现NaBT能显著抑制促炎因子IL1B和TNF表达，上调紧密连接蛋白（CLDN4/OCLN/JAM1）及黏蛋白（MUC2/5AC），并通过调控肠道菌群（如减少Bacteroides fragilis等致病菌）缓解肠炎。该研究为水产养殖中创伤管理提供了新型营养策略。

　　

论文解读

背景与问题
在水产集约化养殖中，大菱鲆（Scophthalmus maximus L.）等无鳞鱼类常因机械损伤导致皮肤创伤，而这类创伤可能引发远隔器官——肠道的继发性炎症反应。此前研究发现，皮肤创伤会导致金头鲷（Sparus aurata L.）出现肠黏膜增厚、白细胞浸润等增殖性肠炎特征，但其分子机制尚不明确。更棘手的是，肠道作为消化吸收和免疫防御的双重屏障，其功能受损将直接影响鱼类生长和养殖经济效益。如何通过营养干预阻断"皮肤-肠道"病理关联，成为水产健康养殖领域亟待解决的难题。

研究设计与方法
中国海洋大学的研究团队设计了一项为期30天的干预实验：将120尾大菱鲆随机分为对照组（CON）和0.1% NaBT添加组，建立皮肤创伤模型后，在基线、创伤后1天（1st dpw）和7天（7th dpw）三个时间点采样。通过组织病理学（H&E和AB-PAS染色）、qRT-PCR（检测炎症因子、紧密连接蛋白等基因表达）、16S rDNA测序（肠道菌群分析）等技术，系统评估NaBT对肠道屏障功能的调控作用。

主要发现

1. 肠道组织学变化
   皮肤创伤导致CON组出现典型增殖性肠炎：固有层混合白细胞浸润，杯状细胞面积减小（P<0.05）。而NaBT组杯状细胞面积显著增大（+34.2%，P<0.05），黏液层厚度增加，病理损伤明显减轻。

2. 黏液屏障增强
   NaBT显著上调黏蛋白基因表达：MUC2和MUC5AC在创伤后7天分别提高2.1倍和1.8倍（P<0.05）。这与AB-PAS染色显示的杯状细胞肥大现象一致，提示NaBT通过促进黏液分泌强化物理屏障。

3. 炎症调控
   CON组促炎因子IL1B和TNF持续升高（7th dpw达峰值，P<0.05），而NaBT组分别降低62%和57%（P<0.05）。抗炎因子TGFB1在NaBT组显著上调（+45%，P<0.05），显示免疫平衡重塑。

4. 紧密连接蛋白
   NaBT组紧密连接蛋白呈现动态调节：创伤后1天OCLN和JAM1快速上调（P<0.05），7天后CLDN4表达显著高于CON组（P<0.05），表明NaBT通过时空特异性修复紧密连接结构。

5. 菌群调控
   16S测序显示NaBT显著降低9种致病菌丰度（P<0.05），包括能降解黏蛋白的Bacteroides fragilis（-68%）和产毒素的Vibrio cholerae（-52%）。菌群-宿主互作分析表明，NaBT通过抑制病原体黏附相关基因（如perforin表达提高2.3倍）增强生物屏障。

机制与意义
该研究首次揭示皮肤创伤通过"菌群-黏液-免疫"轴诱发肠屏障损伤的级联反应：创伤应激导致肠道黏液分泌减少→致病菌（如B. fragilis）突破物理屏障→激活TLR4/NF-κB通路引发炎症→紧密连接解体。而NaBT通过三重保护机制阻断该过程：①作为肠上皮能量源促进杯状细胞增殖和黏蛋白合成；②通过组蛋白去乙酰化酶抑制（HDACi）作用下调促炎因子；③调控抗菌肽（HAMP/PRF）抑制病原体定植。

这项发表在《Aquaculture Reports》的研究，不仅为水产创伤管理提供了安全有效的营养干预方案（0.1%饲料添加量即可起效），其揭示的"皮肤-肠道轴"机制也为人类医学中创伤相关性肠功能障碍研究提供了跨物种参考。未来研究可进一步探索NaBT与益生菌的协同作用，以及在不同养殖鱼种中的普适性。