肉种鸡锌营养对子代肉鸡免疫机能的影响及其分子机制

  本文关键词：肉种鸡锌营养对子代肉鸡免疫机能的影响及其分子机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究选用Ross-308肉鸡,通过五个试验研究了肉种鸡锌营养对子代肉鸡免疫机能的影响及其分子机制。 试验一旨在研究鸡胚以及新生的肉仔鸡发育进程中的表遗传模式。选用540枚Ross308种蛋进行孵化,在不同发育阶段的胚胎和出壳后的肉雏鸡中测定肝脏、胸肌和空肠的表遗传相关指标。结果表明,随着鸡胚的发育,DNA甲基化和H3K9乙酰化经历了肝脏中逐渐降低、空肠中N-形和胸肌中W-形的变化模式。H3K9的二甲基化、三甲基化和乙酰化表现为时间和组织依赖性的表达模式。在鸡胚出壳后,以上表遗传指标相对稳定。 试验二旨在探讨肉种鸡日粮中添加有机锌对子代肉鸡全身免疫以及肠黏膜免疫机能的影响。将45周龄雌性Ross308肉种鸡分别饲喂有机锌或无机锌0、50、300mg/kg6周后,收集种蛋并将出壳后的子代雏鸡分别饲喂含有20、70mg/kg锌的日粮。结果表明,种鸡低锌可降低蛋黄和新生子代血清的IgY、IgA、NDV、IBDV的浓度以及14日龄时外周血单核细胞的LPS刺激指数,这种效果可持续到35日龄。然而,肉种鸡日粮添加锌尤其是有机锌可显著改善这一效果。此外,母体饲喂高剂量有机锌可改善子代肉鸡的空肠形态,增加s1gA的分泌和杯状细胞的数量,提高黏蛋白Mucin2和锌指蛋白A20的表达、抑制NF-κB p65、TNF-α、IL-1β的转录,同时上调PCNA的蛋白表达,下调Caspase3的蛋白表达,降低A20启动子区域的DNA甲基化但增加了组蛋白H3K9的乙酰化水平。相比子代肉鸡饲喂正常锌含量的日粮,子代肉鸡饲喂低锌日粮可显著降低淋巴器官指数、CD4+/CD8+比例、IBDV和NDV抗体滴度；上调炎性细胞因子的基因表达并下调A20的基因表达,降低A20H3K9的乙酰化水平。研究表明,肉种鸡日粮添加有机锌50-300mg/kg可通过改变A20的DNA甲基化和组蛋白乙酰化修饰抑制NF-κB通路的激活并增强子代肉鸡的肠黏膜免疫机能。 试验三旨在探讨肉种鸡锌营养能否改善子代肉鸡抵抗炎症反应的能力。选用试验二中各不同种鸡日粮处理组的子代雌性雏鸡,分成8组,饲喂正常锌含量(94.46mg/kg)的日粮,在子代肉鸡15日龄时对其腹腔注射LPS或生理盐水,检测连续注射LPS4次后的免疫机能。结果表明,LPS可显著降低肉仔鸡的体重、体增重和耗料量以及注射LPS后8和24h的血清IgA和IgG含量,提高脾脏指数,上调脾脏和空肠IL-8、IL-1β、TNF-α, NF-κBp65和A20的mRNA水平。肉种鸡日粮添加有机锌300mg/kg可显著提高子代肉仔鸡的血清IgA和IgG含量,抑制LPS诱导的脾脏和空肠NF-κBp65的转录以及炎性细胞因子的基因表达。研究表明,肉种鸡日粮添加有机锌300mg/kg可通过抑制NF-κB信号通路的活化缓解LPS诱导子代肉鸡的炎症反应。 试验四旨在研究种鸡锌营养对子代肉鸡免疫器官发育和肠黏膜屏障功能的影响。将雌性Ross308肉种鸡分别饲喂有机锌或无机锌0、100mg/kg8周后,收集种蛋并将出壳后的子代雏鸡饲喂低锌日粮(总的锌含量为5296mg/kg),并于15日龄时隔天注射LPS,连续注射4次。结果表明,种鸡日粮低锌可显著降低种鸡外周血T和B淋巴细胞的增殖,增加血清中IL-1β、IL-8的产量。肉种鸡饲喂有机锌日粮可促使更多的母源抗体转移到子代肉鸡的血液中,并改善子代雏鸡B淋巴细胞的增殖和凋亡,同时上调法氏囊PCNA的蛋白表达,下调Caspase-3的蛋白表达；增加脾脏T淋巴细胞的增殖、CD3和CD4的比例和PCNA的蛋白表达；同时,缓解LPS诱导的脾脏淋巴细胞NF-κB信号通路的激活以及炎性细胞因子的释放。肉种鸡低锌可导致子代肉鸡12日龄空肠绒毛高度/隐窝深度比值降低,PCNA蛋白表达下调；子代肉鸡LPS注射后体重降低,血清中DAO含量升高,直肠灌胃HRP后45min和120min血清中HRP含量升高,E-Cadherin蛋白在空肠上皮细胞的分布和表达异常；空肠组织IL-8、IL-1β、 TNF-α、 TLR-4、NF-κBp65的基因表达增加、A20的转录下降,IκBα的蛋白表达下调。肉种鸡日粮中添加100mg/kg的无机锌或有机锌可显著改善子代肉鸡在注射前后的肠道屏障和肠黏膜炎症反应,有机锌组在改善肠道屏障功能的效果好于无机锌组,但在改善肠黏膜免疫机能方面锌的来源无显著差异。研究表明,肉种鸡日粮中添加有机锌100mg/kg可显著增强子代肉鸡的体液和细胞免疫机能以及免疫器官的发育和肠道屏障功能。 试验五旨在验证锌指蛋白A20在锌调控鸡肠上皮细胞炎症反应的作用。通过对鸡肠上皮细胞感染A20基因RNA干扰病毒72h后,研究了锌缓解LPS诱导肠上皮细胞炎症反应的效果。结果发现,体外添加25μM锌可显著降低LPS诱导的促炎因子的产生。肠上皮细胞感染A20基因RNA干扰病毒后,A20的蛋白表达显著下调,IL-1β、IL-8、TNF-α的基因表达和蛋白分泌显著升高,同时加剧LPS诱导的LL-8、LL-印的转录上调和IL-1p、TNF-a的蛋白分泌增加。此外,相对于对照组,加锌可促进胞浆中A20和NF-κB p65的蛋白表达,并下调P-NF-κB p65的蛋白表达；然而提前进行A20基因沉默后,加锌并不能改善由于A20基因沉默导致的胞浆中20、 NF-κB p65蛋白表达下调和胞浆中P-NF-κBp65、P-IκBa蛋白表达上调以及胞核中P-NF-κB p65的蛋白表达升高。研究结果表明,锌可通过A20-NF-κB p65信号通路缓解LPS诱导的鸡肠上皮细胞炎症反应。 综上所述,肉种鸡日粮中添加蛋氨酸羟基类似物螯合锌300mg/kg可通过影响锌指蛋白A20基因的表遗传修饰促进子代雏鸡空肠锌指蛋白A20的基因表达,抑制LPS诱导的肠道炎症反应,增强肠黏膜免疫机能。相比无机锌组,肉种鸡日粮添加有机锌100mg/kg在改善子代雏鸡的免疫机能方面无显著差异,但可促进子代雏鸡的肠黏膜屏障功能。锌可通过上调A20的蛋白表达缓解LPS诱导鸡肠上皮细胞NF-κB信号通路的激活和炎症的产生；然而通过感染A20干扰病毒后,锌并不能发挥其抗炎的作用。因此,肉种鸡日粮添加有机锌增强子代肉鸡肠黏膜免疫机能是通过促进锌指蛋白A20的表达实现的。

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