《Poultry Science》：MicroR-15b-5p targets JAK2/STAT3 signaling pathway to regulate glucose and lipid metabolism in primary chicken hepatocytes
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本研究针对蛋鸡高发的脂肪肝出血综合征(FLHS)这一代谢性疾病，探讨了microRNA(miRNA)在其中的调控作用。研究人员通过体内外实验证实，miR-15b-5p通过靶向JAK2/STAT3信号通路，显著改善肝细胞脂质积累和糖代谢紊乱，为FLHS的防治提供了新的理论依据和治疗靶点。
在现代化蛋鸡养殖业中，脂肪肝出血综合征(FLHS)已成为困扰养殖户的主要代谢性疾病之一。这种疾病最典型的特征就是肝脏内堆积大量脂肪，伴随着肝细胞变性和出血性病变，最终导致产蛋量急剧下降和死亡率升高。特别令人担忧的是，随着集约化养殖模式的推广，FLHS的发病率呈现逐年上升趋势，给蛋鸡产业带来了巨大的经济损失。
为什么蛋鸡会容易患上这种"富贵病"呢？这与它们的特殊生理机制密切相关。科学研究发现，禽类天生就存在"生理性胰岛素抵抗"现象——这意味着它们对胰岛素的敏感度要比哺乳动物低得多。就像一把钥匙开不了锁，胰岛素这种调节血糖的重要激素在鸡体内难以充分发挥作用，导致葡萄糖利用障碍，能量代谢紊乱，最终使得多余的糖分转化为脂肪堆积在肝脏中。
面对这一行业难题，江西农业大学的研究团队将目光投向了微观世界中的调控高手——microRNA(miRNA)。这些长度约22个核苷酸的小RNA分子，虽然不编码蛋白质，却在基因表达调控中扮演着重要角色，堪称细胞内的"精密调控器"。团队前期的测序数据分析发现，一个名为miR-15b-5p的miRNA在FLHS患病蛋鸡的肝脏中表达量显著降低，这引起了研究人员的浓厚兴趣。
为了深入探索miR-15b-5p在FLHS发生发展中的具体作用，研究团队设计了一系列严谨的实验。《Poultry Science》刊登的这项研究，分别建立了体内和体外两种实验模型。在体内实验中，研究人员给海兰褐蛋鸡饲喂高能量低蛋白(HELP)日粮，成功诱导出FLHS病理模型；在体外实验中，则用游离脂肪酸(FFAs)处理原代鸡肝细胞，模拟肝细胞脂肪沉积状态。
关键技术方法包括：通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-15b-5p与靶基因的直接结合；利用miRNA模拟物(mimics)和抑制剂(inhibitor)在细胞中进行功能获得和功能缺失实验；采用实时定量PCR(qPCR)和Western blotting分别检测基因和蛋白表达水平；使用油红O染色观察肝细胞脂质沉积情况。
HELP饮食诱导FLHS蛋鸡肝脏脂质积累和糖酵解功能障碍并激活JAK2/STAT3通路
研究人员发现，与对照组相比，HELP饮食诱导的FLHS模型组蛋鸡肝脏出现明显的脂肪变性，肝索结构紊乱，脂滴大量积累。血清学检测显示，甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和非酯化脂肪酸(NEFA)水平显著升高，而高密度脂蛋白(HDL)水平降低。更重要的是，糖代谢相关基因表达出现紊乱：葡萄糖-6-磷酸酶(G6PC)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK1、PCK2)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBP1、FBP2)等糖异生基因表达上调，而葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)、葡萄糖激酶(GCK)和糖原合酶2(GYS2)等糖利用和糖原合成基因表达下调。同时，脂肪合成相关基因(脂肪酸合酶FASN、乙酰辅酶A羧化酶ACC1、固醇调节元件结合蛋白SREBF、甘油-3-磷酸酰基转移酶GPAT)表达均显著上升。JAK2/STAT3信号通路被激活，表现为JAK2、STAT3及其下游分子细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)的mRNA和蛋白表达水平均明显升高。
FFAs诱导原代鸡肝细胞脂肪变性和糖脂代谢功能障碍并激活JAK2/STAT3通路
体外实验结果表明，FFAs处理可成功诱导原代鸡肝细胞发生脂肪变性，细胞内TG和TC含量显著增加，脂质代谢紊乱情况与体内实验结果一致。同样，JAK2/STAT3通路在FFAs处理的肝细胞中也呈现激活状态。
MiR-15b-5p靶向JAK2和STAT3
生物信息学分析预测，miR-15b-5p可能同时靶向JAK2和STAT3。实验证实，在FLHS蛋鸡肝脏和FFAs处理的肝细胞中，miR-15b-5p表达均明显下调。双荧光素酶报告基因实验进一步验证了miR-15b-5p可直接与JAK2和STAT3的3'非翻译区(3'UTR)结合，抑制其表达。
MiR-15b-5p调控FFAs诱导的原代鸡肝细胞糖脂代谢紊乱
功能实验表明，抑制miR-15b-5p表达会加重FFAs诱导的肝细胞脂质积累，上调脂肪合成相关基因表达，加重糖脂代谢紊乱；而过表达miR-15b-5p则能显著减轻肝细胞脂肪变性，改善代谢异常。
MiR-15b-5p调控糖脂代谢异常肝细胞中的JAK2/STAT3通路
机制研究表明，miR-15b-5p通过靶向JAK2和STAT3调控JAK2/STAT3信号通路。抑制miR-15b-5p表达可激活JAK2/STAT3通路，而过表达miR-15b-5p则能抑制该通路的激活。
研究结论表明，miR-15b-5p在FLHS发生发展中扮演着重要角色。它通过直接靶向JAK2和STAT3，抑制JAK2/STAT3信号通路激活，从而改善肝细胞糖脂代谢紊乱，减轻肝脏脂肪沉积。这一发现不仅深化了对FLHS发病机制的理解，更重要的是为开发新的防治策略提供了理论依据。
在讨论部分，研究人员将禽类与人类的代谢特点进行了有趣对比，指出蛋鸡的生理性胰岛素抵抗现象与人类非酒精性脂肪肝病(NAFLD)有着相似的代谢特征。这使得该研究不仅对家禽养殖业具有重要价值，也为人类代谢性疾病的研究提供了有益参考。值得注意的是，近年来循环miRNA作为疾病诊断标志物受到广泛关注，本研究中发现的miR-15b-5p表达异常，或许未来也能成为FLHS甚至NAFLD的潜在诊断指标。
这项研究的创新之处在于，首次揭示了miR-15b-5p-JAK2/STAT3这一新的调控轴在蛋鸡FLHS中的作用，为理解microRNA在畜禽代谢性疾病中的调控网络提供了新的视角。随着 miRNA mimic等基因治疗技术的发展，基于miR-15b-5p的靶向治疗策略有望成为FLHS防治的新突破口，为保障蛋鸡健康养殖和稳定生产提供科技支撑。
