《Journal of Thermal Biology》:Gypenosides ameliorate heat stress-induced inflammatory injury in the bursa of Fabricius of broilers by activating the NF-kB signaling pathway
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新发现:葛根素可减轻热应激对肉鸡法布里西乌斯囊(bursa of Fabricius)的炎症损伤。
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关键通路:NF-κB信号通路的激活可以减少热应激下的炎症。
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方法:使用qPCR和WB检测方法验证热应激对肉鸡造成的炎症损伤。
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新发现:葛根素可减轻热应激对肉鸡法布里西乌斯囊(bursa of Fabricius)的炎症损伤。
•关键通路:NF-κB信号通路的激活可以减少热应激下的炎症。
•方法:使用qPCR和WB检测方法验证热应激对肉鸡造成的炎症损伤。
引言
在当今集约化养禽业中,由于高温和密集养殖导致的热应激(HS)已成为影响禽类健康和养殖经济效益的主要障碍(Zaboli, G. et al. 2019)。作为一种复杂的应激因素,热应激会破坏机体的稳态,引发多种生理和病理紊乱。它通过减少饲料摄入量和体重增加来抑制生长性能,进而降低农场生产力和经济效益(Chen, S. et al. 2021)。同时,热应激还会损害禽类的免疫功能,削弱免疫防御能力,增加病原体感染的风险和疾病易感性(Siddiqui, S. H. et al. 2022)。此外,热应激还会引发氧化应激,这是一种氧化物质(ROS)的产生与机体抗氧化防御机制之间的平衡被打破的情况。这种失衡会导致ROS的过量生成,超过机体抗氧化系统的清除能力,从而导致细胞损伤和组织和器官的功能障碍,进一步加剧禽类的健康问题(Slimen, I. B. et al. 2014)。刘等人的研究(Liu, S. et al. 2023)证实,植物生物活性物质可以通过增强抗氧化能力和免疫力有效缓解热应激损伤,成为有潜力的天然调节剂。法布里西乌斯囊是禽类独特的中央免疫器官,对B淋巴细胞的发育和体液免疫至关重要(Liu, X. D. et al. 2020)。在热应激环境下,法布里西乌斯囊的正常结构和功能极易受损,导致发育受阻、萎缩、体积减小、免疫细胞数量和活性下降,从而影响机体的免疫功能和病原体抵抗力(Liu, W. C. et al. 2021)。炎症反应作为机体的先天免疫屏障,在对抗热应激中起着关键作用。正如 Yan 等人(Yan, S. et al. 2026)所报道的,NF-κB信号转导与应激环境下的微生物代谢产物之间存在密切的机制关联,说明了 NF-κB 信号传导与应激反应之间的紧密关系。热应激会提高促炎细胞因子(IL-1β, TNF-α)的水平,并降低抗炎细胞因子 IL-10 的水平。Yao 等人(Yao, Q. Z. et al. 2026)指出,系统性免疫炎症参数是评估应激状态的敏感生理生物标志物。促炎和抗炎介质之间的平衡失调会导致炎症的无控制激活,最终对关键免疫组织(如法布里西乌斯囊)造成免疫损伤(Tang, L. P. et al. 2021)。近年来,葛根素(GP)引起了广泛关注,多项研究证实其具有显著的生物学特性,并在管理和预防多种疾病方面显示出潜在的应用价值(Lee, S. A. et al. 2025)。Sun 等人(Sun, D. et al. 2026)指出,植物化学化合物对多器官功能和全身代谢具有全面的调节作用。在抗氧化方面,葛根素可以消除体内的过量自由基,增强抗氧化酶的活性,提高机体的抗氧化防御能力,减轻氧化应激对细胞的损害。在抗炎方面,葛根素可以通过调节 NF-κB 炎症信号通路、抑制促炎细胞因子的表达和释放以及促进抗炎细胞因子的生成来发挥抗炎作用,从而缓解炎症反应对组织的损伤(Wang, Z. et al. 2020)。目前,关于葛根素在对抗禽类热应激方面的研究仍显不足。特别是,葛根素对肉鸡热应激引起的法布里西乌斯囊损伤的保护作用及其分子机制仍不清楚,这是禽类抗应激营养学中的一个紧迫研究空白。本研究假设葛根素可以缓解循环热应激引起的法布里西乌斯囊氧化应激和炎症损伤。我们探讨了葛根素对法布里西乌斯囊组织结构、抗氧化状态和炎症的影响,并分析了其相关的调控机制,为葛根素在热应激禽类生产中的应用提供了理论支持。
章节摘录
动物和实验设计
从中国凤阳的一家当地农场获得了200只健康的1日龄Arbor Acres肉鸡雏苗。所有雏鸡在1至27日龄期间均按照标准商业化管理方法进行饲养。在28日龄时,将易于受热应激影响的肉鸡随机分为五组,进行为期14天的正式试验。对照组(CON)喂食基础日粮,并在温度中性环境(24 ± 1 °C)下饲养。其他四组则暴露于循环热应激中(33 ± 1 °C,每天8小时,09:00–17:00)。
葛根素对热应激肉鸡生长性能的影响
肉鸡的生长效率通常通过多个指标来评价,包括平均每日饲料摄入量(ADFI)、平均每日增重(ADG)和饲料转化率(F/G)。如图1所示,与对照组相比,热应激组在35天和42天的ADFI和ADG显著降低(P < 0.05),而添加葛根素的组别(HSLGP、HSMGP和HSHGP)的F/G比率在35天时也显著降低。
讨论
肉鸡的热应激是对高环境温度的非特异性生理反应。它加速营养消耗,减少饲料摄入量和免疫能力,最终影响生产性能(Liu, L. et al. 2020)。在研究热应激对禽类免疫器官影响的研究中,法布里西乌斯囊作为中央免疫器官,其发育和功能状态与禽类的体液免疫能力直接相关(Yu, M. et al. 2023)。
结论
总之,膳食中的葛根素补充剂改善了热应激肉鸡的法布里西乌斯囊发育、组织结构和免疫功能。葛根素通过调节炎症细胞因子和 NF-κB 信号级联反应来减轻热应激引起的炎症,为缓解禽类热应激提供了一种自然策略。需要进一步的研究来阐明其上游分子机制,并验证葛根素在大规模养殖中的实际应用效果。
作者贡献声明
李俊刚:监督、软件开发。杨琦:数据管理。丁金雪:项目管理、方法学研究。何少军:撰写 – 审稿 & 编辑、资源协调、资金争取。苗家军:撰写 – 审稿 & 编辑、初稿撰写、数据管理、概念设计。张学琪:数据管理。王嘉星:数据可视化、验证。
未引用参考文献
Liu et al., 2020; Husien et al., 2025; Tang and Chen, 2016; Singh and Singh, 2020.
伦理声明
本研究遵循 ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。本研究得到了安徽科技大学动物护理与使用委员会的批准(批准号:2025080)。
数据可用性
如需获取本研究生成和/或分析的数据集,需事先获得必要的批准。
数据可访问性声明
本文中的所有数据均已提供,并且原始数据已上传至Mendeley Data数据库。数据可在线获取:http://dx.doi.org/10.17632/wg6cdhcwmn.1
资金来源
本工作得到了国家自然科学基金(项目编号:31702306)、安徽省教育厅的重点项目(项目编号:2023AH040282)以及人才引进计划(DKYJ202403)的支持。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作结果的财务利益或个人关系。作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系。致谢
作者感谢所有参与本研究的教师和学生的辛勤工作。苗家军 | 张学琪 | 王嘉星 | 李俊刚 | 杨琦 | 丁金雪 | 何少军