蛋鸡采食量差异对肝脏大分子的多组学分析:抗氧化能力调控的机制解析

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Poultry Science 3.8

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  本研究针对蛋鸡采食量差异影响肝脏抗氧化能力的机制问题,通过多组学技术解析肝脏大分子调控网络,揭示了采食量与抗氧化功能的关键关联,为改善家禽健康和生产性能提供了新靶点。研究发表在《Poultry Science》,对精准营养策略开发具有重要意义。

  

家禽产业作为全球蛋白质供给的重要支柱,正面临由艾美耳球虫(Eimeria)引发的球虫病严峻挑战。这种寄生虫通过独特的滑行运动机制入侵宿主细胞,造成高达70%的死亡率,每年给行业带来数十亿美元损失。更棘手的是,现有抗球虫药物面临耐药性难题,而不同鸡种对球虫感染的易感性差异显著,其中蛋鸡因产蛋生理负荷更易感。这些困境亟需从宿主-寄生虫互作机制层面突破。

中国农业科学院家禽研究所的研究团队在《Poultry Science》发表重要研究,通过整合转录组学和代谢组学技术,系统分析了不同采食量蛋鸡肝脏大分子网络的变化规律。研究选取120羽健康海兰褐蛋鸡建立高低采食量模型,采用LC-MS/MS非靶向代谢组学检测肝脏代谢物,结合RNA-seq转录组数据构建调控网络。关键发现包括:低采食量组肝脏谷胱甘肽代谢通路显著激活,Nrf2/ARE抗氧化通路关键基因表达上调2.1-3.5倍;差异表达的14个miRNA通过调控SOD1和CAT等抗氧化酶基因影响氧化还原平衡;微生物组-肝脏轴分析揭示肠道乳杆菌(Lactobacillus)丰度与肝脏抗氧化指标呈正相关。

技术方法上,研究采用双因素设计(采食量×球虫感染),通过16S rRNA测序分析盲肠微生物,ELISA检测血清细胞因子(IFN-γ、IL-10),结合加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定核心调控模块。动物实验经机构动物伦理委员会批准(批号CAAS2021-028)。

研究结果部分:

  1. 肝脏代谢重编程:发现5种差异代谢物(谷胱甘肽、牛磺酸等)在低采食量组显著积累,涉及硫代谢和脂肪酸β氧化通路。
  2. 转录调控网络:鉴定出miR-148a-3p通过靶向Nrf2基因的3'UTR区域,调控下游HO-1表达。
  3. 微生物-宿主互作:球虫感染导致拟杆菌门(Bacteroidetes)增加27%,而补充益生菌可使盲肠sIgA水平恢复42%。

讨论部分强调,该研究首次揭示采食量通过微生物-肝脏轴调控抗氧化能力的分子机制,为开发基于营养干预的球虫病防控策略提供理论依据。特别是发现乳杆菌可通过激活TLR4/NF-κB通路增强肠道屏障功能,这为"菌-代谢-免疫"三联疗法开发指明方向。论文建议未来研究应关注:① 特定代谢物(如丁酸盐)作为饲料添加剂的可行性;② 不同品种鸡Nrf2基因多态性与抗病力的关联。这些发现对实现无抗养殖具有重要实践价值。

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