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蛋鸡衰老过程中肠道黏膜屏障功能的系统性变化及其调控机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月09日 来源:Journal of Integrative Agriculture 4.4
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随着蛋鸡老龄化导致的肠道菌群失调、慢性炎症及通透性增加等问题日益突出,西北农林科技大学动物科技学院侯启航团队针对肠道黏膜屏障功能开展系统性研究。通过分析40、70和100周龄蛋鸡样本,发现年龄增长伴随绒毛缩短、杯状细胞减少及Treg细胞IL-10分泌下降,首次揭示巨噬细胞TNF-α通过促进肠上皮细胞衰老加剧"炎症衰老"的机制,为家禽健康养殖提供新靶点。
在现代化家禽养殖业中,蛋鸡生产性能随年龄增长而下降的现象长期困扰着养殖户。更令人担忧的是,这些"退休"蛋鸡往往出现持续腹泻、营养不良等肠道问题,就像人类老年群体常见的"肠漏"症状。然而,与人类肠道衰老研究相比,科学界对蛋鸡这一重要经济动物的肠道老化机制认知仍存在大片空白。西北农林科技大学动物科技学院的研究团队敏锐捕捉到这一领域缺口,决定揭开蛋鸡衰老过程中肠道黏膜屏障功能退化的神秘面纱。
研究人员选取40周龄(产蛋高峰期)、70周龄(生产下降期)和100周龄(淘汰期)三个关键时间点的蛋鸡作为研究对象,运用多维度分析手段展开攻关。关键技术包括:建立不同周龄蛋鸡样本队列(n=15/组)、肠道形态学检测(HE染色测量绒毛高度)、免疫荧光标记杯状细胞、qPCR检测衰老标志物表达、建立鸡类器官培养模型进行巨噬细胞-肠上皮细胞共培养实验等。
【肠道形态与功能变化】通过组织学分析发现,100周龄蛋鸡回肠绒毛较40周龄组显著缩短28.6%(P<0.01),杯状细胞密度降低35.4%。透射电镜显示紧密连接蛋白ZO-1表达量随年龄递减,这与乳果糖/甘露醇比值检测显示的肠道通透性增加现象高度吻合。
【免疫调控失衡】流式细胞术检测发现,肠道固有层中CD4+CD25+Foxp3+ Treg细胞比例从40周龄的12.3%降至100周龄的6.8%。ELISA检测显示,其分泌的抗炎因子IL-10水平同步下降62%,而促炎因子TNF-α浓度上升3.2倍。
【细胞衰老机制】在类器官共培养实验中,添加100周龄组巨噬细胞上清液可使肠上皮细胞衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)阳性率提升至41.7%,显著高于年轻组的15.2%。通过抗体中和实验证实,TNF-α是介导这一过程的关键因子。
【营养摄入影响】值得注意的是,100周龄组日均采食量(112g)较40周龄组(145g)减少22.8%,这可能通过限制短链脂肪酸等屏障营养素的供应,间接加剧了肠道功能障碍。
该研究首次系统描绘了蛋鸡肠道衰老的生物学图谱,创新性地提出"Treg/巨噬细胞免疫轴"失衡是驱动肠道"炎症衰老"的核心机制。特别是发现巨噬细胞来源的TNF-α可直接促进肠上皮细胞衰老,这一发现不仅为改善老龄蛋鸡肠道健康提供了新靶点(如开发TNF-α抑制剂饲料添加剂),也为理解脊椎动物肠道衰老的保守机制提供了重要参考。论文发表在《Journal of Integrative Agriculture》,对实现家禽养殖业的"健康老龄化"管理具有重要指导价值。
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