10周龄骡鸭口腔底黏膜营养感知机制的表征与餐后调节

《Poultry Science》：Characterization and postprandial regulation of the nutrient-sensing machinery in the oral floor mucosa of 10-week-old mule ducks

　　

在鸟类中，口腔营养检测有助于调节摄食行为，然而10周龄鸭的味觉通路分子组成和餐后动态仍不明确。本研究评估了10周龄骡鸭口腔底黏膜和中枢神经组织中营养感知受体（nutrient-sensing receptors）、钙信号组分（calcium-signaling components）和单胺能通路（monoaminergic pathways）的餐后反应。研究人员在喂料后0分钟、20分钟、2小时、6小时和12小时对喂食组和禁食组鸭进行采样。转录谱分析显示，口腔底黏膜中存在涵盖甜味、鲜味、苦味、酸味和脂肪酸模态的广泛化学感觉受体库，支持其作为关键感觉界面的作用。然而，在此发育阶段，大多数味觉和钙信号基因在餐后表现出显著的转录稳定性。值得注意的是，仅脂质传感器CD36（分化簇36，Cluster of differentiation 36）和苦味受体T2R116（2型味觉受体成员116，Taste receptor type 2 member 116）表现出显著的时间×喂食交互作用，表明针对脂肪和苦味感知存在靶向外周响应性。相反，餐后变化在单胺能回路中显著。口腔底黏膜的血清素代谢在餐后早期阶段随营养状态而变化，而喂食鸭中枢血清素浓度升高和多巴胺周转增强证明了中枢饱腹感和奖赏回路的急性激活。同时，下丘脑基因表达显示POMC（阿黑皮素原，Proopiomelanocortin）和MC4R（黑皮质素4受体，Melanocortin 4 receptor）在餐后6小时内出现同步的时间依赖性下调。与此同时，血浆chemerin水平在餐后升高，突显了协调的外周代谢反应。总体而言，这些结果表明，10周龄鸭的短期餐后调节主要依赖快速神经化学调整，而非外周味觉受体的转录重塑。

**背景与意义**

水禽生产中的摄食调控随生长不断适应，以匹配生理需求变化。传统肥肝生产中，鸭在强制填饲前需从高蛋白开食日粮转换为低蛋白高能量生长日粮。10周龄骡鸭处于强制填饲前的关键生理窗口，其摄食受严格稳态控制，且与鹅不同，鸭对自发过度进食具有较强抵抗力。然而，口腔底黏膜与中枢回路在10周龄阶段如何协调餐后反应，仍是制约通过促进自主摄食替代强制填饲策略发展的知识空白。此前在4周龄骡鸭中的研究发现口腔底黏膜是高响应性化学感觉界面，味觉受体在餐后表现出明显转录调节，但10周龄情况尚不清楚。因此，本研究旨在表征10周龄骡鸭摄食调控的分子与感觉机制，并检验是否存在更成熟整合反应的假说。

**研究设计与方法**

研究使用180只10周龄雄性骡鸭（MMG AS × PKL，MULOR公司，法国），按标准化条件饲养，实验经INRAE水禽实验站伦理委员会批准。鸭经12小时过夜禁食后随机分为喂食组和禁食组（每组90只）。喂食组自由采食生长日粮10分钟，随后在0分钟、20分钟、2小时、6小时和12小时五个时间点各取10只鸭采样。采用反转录定量PCR（RT-qPCR）检测口腔底黏膜和下丘脑目标基因mRNA表达，以EF1和GAPDH为内参，用2^-ΔΔCt法计算相对表达量；采用超高效液相色谱-荧光检测（UHPLC-FL）定量口腔底黏膜和全脑的5-羟色胺（5-HT）、5-羟基吲哚乙酸（5-HIAA）、L-3,4-二羟基苯丙氨酸（L-DOPA）及高香草酸（HVA）；采用鸡特异性酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血浆chemerin浓度。数据采用双因素方差分析及相应事后检验。

**研究结果**

*血浆chemerin浓度的餐后调节*

血浆chemerin浓度受时间、喂食状态及两者交互作用显著影响。喂食鸭在餐后迅速升高，至20分钟达峰值，之后下降但仍高于多数禁食组；禁食鸭则从2小时起低于基线并维持低水平，表明chemerin呈快速餐后外周代谢反应。

*口腔底黏膜味觉受体基因的餐后调节*

- 甜味和鲜味受体：T1R1和T1R3表达受时间影响但无喂食效应，T1R3在两组中随时间下降，T1R1基本稳定；GRM4受时间影响，GRM3稳定。
- 苦味受体：T2R9和T2R40稳定；T2R116受时间和时间×喂食交互作用，喂食组20分钟下降，禁食组2小时下降。
- 酸感受受体：ASIC1-1、ASIC1-2和ASIC4均受时间影响，在部分时间点表达下降；OTOP3稳定。
- 脂肪酸受体：CD36有显著时间×喂食交互作用，但事后检验未发现组内相对基线的显著差异；FFAR3和LPAR1受时间影响，但无显著事后差异；GPR119、FFAR4、LPAR3稳定。

*口腔底黏膜钙信号基因的餐后调节*

CASR表达受时间影响，禁食组在6小时短暂升高；STIM1、GNAT2、ORAI1和ORAI2在所有条件下保持稳定，表明钙信号通路在餐后转录水平上总体不敏感。

*口腔底黏膜血清素代谢的餐后动力学*

5-HT浓度受时间和时间×喂食交互作用影响，喂食组餐后升高并维持至6小时，禁食组早期下降后升高；5-HIAA浓度和5-HIAA/5-HT比值受时间、喂食状态及交互作用影响，喂食组比值在餐后立即下降，禁食组则升高，表明局部血清素周转在餐后早期发生快速调整。

*下丘脑摄食调控基因的餐后动力学*

NPY受时间影响但事后未分离出特定差异；AgRP和CART稳定。POMC和MC4R表达呈时间依赖性下调，在20分钟至6小时同步降低，至12小时喂食组恢复基线水平而禁食组仍受抑制，提示下丘脑黑皮质素通路受时间相关因素主导，且长时间禁食最终维持其抑制状态。

*脑组织血清素和L-DOPA代谢的餐后动力学*

脑5-HT浓度受时间、喂食状态及交互作用影响，喂食组餐后升高，且多个时间点显著高于禁食组；5-HIAA受时间和交互作用影响，禁食组较高；5-HIAA/5-HT比值在喂食组显著低于禁食组。多巴胺能通路中，L-DOPA浓度在禁食组较高，HVA仅受时间影响；HVA/L-DOPA比值在喂食组显著高于禁食组，表明喂食促进中枢多巴胺周转，禁食则使奖赏回路处于相对静止状态。

**讨论与结论**

讨论指出，口腔底黏膜表达广泛的营养感知受体，支持其作为早期化学感觉检测的关键位点。与4周龄相比，10周龄味觉受体基因的餐后转录调节更有限，多数仅显示时间效应，提示口腔营养感知路径在发育中从可塑性转向稳定稳态；但转录稳定并不代表功能不响应，快速神经化学调整可能更为重要。CD36和T2R116是仅有的两个具有显著时间×喂食交互作用的化学感觉标记，提示脂肪和苦味感知在餐后受到靶向调节。血浆chemerin餐后升高可能参与外周代谢信号传递；口腔底黏膜5-HT周转变化提示局部血清素信号在餐后早期起作用。中枢单胺通路中，喂食鸭5-HT升高、多巴胺周转增强，反映饱腹感和奖赏回路激活。下丘脑POMC和MC4R的同步下调可能受昼夜节律影响而非直接由餐食诱导，但12小时时恢复差异表明长期能量剥夺最终抑制厌食通路。结论：10周龄骡鸭的短期餐后调节主要依赖快速神经化学适应，而非外周味觉受体的转录重塑。这提示早期营养或感觉干预可能持久塑造口腔营养感知通路，为减少强制填饲、促进自愿采食提供潜在策略。