白蘑菇茎粉作为蛋鸡日粮中豆粕可持续替代品的应用研究

推荐：本研究探讨了铜(Cu)过量暴露对肉鸡肾脏的毒性作用，发现其通过扰乱脂质代谢(如FASN、ACC、CPT1等关键酶)并激活PANoptosis(包括pyroptosis、apoptosis和necroptosis)通路，导致肾纤维化和线粒体损伤。研究为环境重金属毒性机制提供了新见解，发表于《Poultry Science》。

　　

随着农业和工业的快速发展，铜(Cu)作为饲料添加剂和工业原料的广泛使用导致环境累积问题日益严重。过量铜摄入不仅威胁动物健康，更可能通过食物链影响人类。肾脏作为铜蓄积的主要靶器官，其损伤机制尚未完全阐明。近期研究发现，铜过量会引发线粒体功能障碍和细胞死亡，但关于其对脂质代谢与新型细胞死亡形式PANoptosis（整合pyroptosis、apoptosis和necroptosis的复合程序性死亡）的关联研究仍属空白。

针对这一科学问题，华南农业大学的研究团队在《Poultry Science》发表了一项突破性研究。他们通过建立肉鸡铜暴露模型（11-330 mg/kg饮食铜，持续49天），首次揭示铜通过扰乱肾脏脂质代谢触发PANoptosis的分子机制。研究发现不仅为重金属肾毒性提供了新理论依据，也为开发针对性干预策略指明了方向。

研究采用多组学技术联用策略：通过原子吸收光谱测定组织铜含量，自动生化分析仪检测血清肌酐(Crea)和尿素氮(BUN)；结合HE染色、Masson染色和透射电镜(TEM)观察病理变化；采用qRT-PCR、Western blot和免疫荧光技术系统分析脂质代谢关键指标（如CD36、CPT1、FASN）和PANoptosis标志物（NLRP3、Caspase-3、MLKL等）；最后通过生物信息学分析揭示脂质代谢紊乱与PANoptosis的关联性。

铜暴露对肾脏损伤的影响
研究发现330 mg/kg铜暴露组肉鸡体重显著降低，血清和肾脏铜含量呈剂量依赖性上升，同时伴随铁、锌等微量元素失衡。病理学显示肾小管上皮细胞空泡变性，纤维化程度加重。电镜观察到线粒体嵴断裂等超微结构损伤，提示铜过量直接损害细胞能量工厂。

铜对肾脏脂质代谢和脂噬的影响
基因和蛋白水平分析揭示铜暴露显著抑制脂肪酸合成酶(FASN)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)表达，同时下调脂肪分解关键酶激素敏感脂肪酶(HSL)和甘油三酯脂肪酶(ATGL)。值得注意的是，脂肪酸转运蛋白CD36和脂滴包被蛋白PLIN2表达上调，自噬标志物LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值升高，表明铜通过干扰脂质合成/分解平衡并激活脂噬(lipophagy)，导致肾脏脂质代谢紊乱。

铜诱导的肾脏PANoptosis激活
研究首次在铜毒性模型中证实PANoptosis的存在：

• Pyroptosis：330 mg/kg组NLRP3炎症小体激活，gasdermin D(GSDMD)裂解增加，促炎因子IL-18释放；
• Apoptosis：线粒体途径标志物Bcl-2下调，Cleaved-Caspase-9/Caspase-9和Cleaved-Caspase-3/Caspase-3比值显著升高；
• Necroptosis：坏死性凋亡关键蛋白MLKL和Caspase-8表达增强，RIPK3荧光强度剂量依赖性增加。

生物信息学关联分析
主成分分析(PCA)显示各组显著分离，相关网络图证实脂质代谢基因（如PPARγ、SREBP1c）与PANoptosis标志物（NLRP3、Caspase-8等）存在强相关性，提示脂代谢紊乱可能是铜诱导PANoptosis的重要媒介。

这项研究系统阐明了铜肾毒性的新机制：铜过量通过破坏肾脏脂质代谢稳态（抑制脂肪酸合成与β-氧化，激活脂噬），进而触发PANoptosis（NLRP3/GSDMD介导的pyroptosis、Bcl-2/Caspase-9介导的apoptosis和RIPK3/MLKL介导的necroptosis），最终导致肾功能障碍。该发现不仅为重金属毒性研究提供了创新视角，也为开发通过调节脂代谢干预铜毒性的策略奠定理论基础。研究采用的跨组学分析方法为复杂毒性机制研究提供了范式，相关生物标志物（如CD36、LC3Ⅱ/Ⅰ）有望应用于环境重金属暴露的早期监测。