蛋鸡FGF23和αKlotho表达与日粮磷补充的关联研究:产蛋期前后的动态变化与品系差异

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对蛋鸡磷代谢调控机制,通过分析两种商用蛋鸡品系在产蛋期前后不同磷补充水平下FGF23和αKlotho的表达模式,发现年龄和品系是影响表达的关键因素,而日粮磷补充影响不显著。该成果为优化蛋鸡磷营养策略提供了分子依据,发表于《Poultry Science》。

  

蛋鸡的磷代谢调控一直是家禽营养学研究的重要课题。在产蛋高峰期,蛋鸡需要大量磷用于骨骼形成和蛋壳钙化,传统饲养中常添加矿物磷补充剂。然而近年研究发现,蛋鸡实际磷需求可能被高估,且植物性饲料中的植酸磷利用率存在争议。更复杂的是,磷代谢的新型调控因子——成纤维细胞生长因子23(FGF23)及其辅助受体αKlotho在哺乳动物中已被证实是磷稳态和衰老的关键调节者,但在禽类尤其是蛋鸡中的表达规律和生理功能仍不明确。

针对这一科学问题,德国霍恩海姆大学(University of Hohenheim)生理学系的研究团队开展了一项系统研究。他们选取两种高产商品蛋鸡品系Lohmann Brown-Classic(LB)和LSL-Classic(LSL),在产蛋期前后(15-19周龄和20-24周龄)分别饲喂添加1g/kg矿物磷(P+)或不添加(P-)的日粮,采用实时定量PCR、蛋白质印迹等技术检测了骨、肝、肾等组织中FGF23和αKlotho的表达变化,相关成果发表在《Poultry Science》上。

研究主要采用了四种关键技术方法:1) 双因素(品系×日粮)实验设计,建立80只蛋鸡的年龄对照模型;2) 实时定量PCR定量分析骨、肝、肾组织中FGF23和αKlotho mRNA表达;3) 蛋白质印迹技术检测相应蛋白表达水平;4) 生物信息学分析将表达数据与已发表的血浆矿物质参数进行关联分析。

FGF23表达模式

研究发现肝和骨组织中FGF23表达呈现显著的组织特异性差异:24周龄蛋鸡的肝FGF23 mRNA和蛋白表达均显著高于19周龄(P<0.001),而骨FGF23 mRNA则呈现相反趋势。值得注意的是,LSL品系的肝FGF23表达始终高于LB品系,但骨FGF23无显著品系差异。日粮磷补充对FGF23表达无显著影响。

αKlotho表达特征

αKlotho在肝、肾、骨中的表达均随年龄增长显著上调(P<0.05)。LSL品系肝αKlotho mRNA表达显著高于LB,但蛋白水平无差异;肾αKlotho则无品系差异。与FGF23类似,日粮磷补充不影响αKlotho表达。

炎症因子关联

研究首次发现肝IL-1β表达与FGF23呈正相关(ρ=0.338,P=0.048),与αKlotho相关性更强(ρ=0.575,P<0.001),提示肝炎症状态可能参与调控这些因子。

代谢参数相关性

骨FGF23表达与血浆磷酸盐浓度呈正相关(LSL:ρ=0.709;LB:ρ=0.707),与骨代谢规律一致;而肝FGF23与血浆磷酸盐呈负相关,显示不同组织的FGF23可能具有相反调控作用。

研究结论指出,蛋鸡FGF23和αKlotho的表达主要受发育阶段和遗传品系影响,而常规日粮磷补充水平(1g/kg)的调整不会显著改变其表达模式。特别值得注意的是,产蛋期启动后肝FGF23表达上调可能与该阶段肝脂肪沉积和低度炎症相关,而骨FGF23表达下降可能反映骨代谢重点从生长转向钙动员。这些发现为理解高产蛋鸡磷代谢的分子调控提供了新视角,对优化蛋鸡饲养策略具有指导意义。研究还提示,针对不同品系蛋鸡可能需要制定差异化的磷营养方案,而肝FGF23可能成为蛋鸡脂肪肝出血综合征(FLHS)的潜在生物标志物。

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