因鱼粉缺乏,植物卵白源替换已在海产饲猜中普遍利用,但其含有的抗养分因子可以或许激发肠黏膜产生急性和慢性炎症,进而影响鱼类的发展。因而食源性肠炎是海产养殖中常见的限制性身分。当前,在海产利用中缺少抗肠炎的针对性的药物。
中国科学院水生生物研讨所水体生物信息学学科组基于前期研讨说明的胆碱能抗炎通路或在鱼类肠组织中施展感化的结果(Wu, et al., 2018),选用乙酰胆碱受体的冲动剂——青藤碱(sinomenine)作为研发对象,添参加饲料进行抗肠炎添加剂的机理摸索。在已颁发的斑马鱼肠炎免疫评价系统研讨的基本上(Li, et al., 2021),采取斑马鱼豆粕引诱肠炎(Soybean Meal Induced Enteritis,SBMIE)模子,进行药效评价和胆碱能抗炎通路相干的分子机理摸索。今朝,研讨经由过程饲料添加盐酸青藤碱,应用免疫基因表达剖析、免疫细胞成像、多组学剖析(转录组和微生物组)等多个层面的方式,揭示了中药成分青藤碱的抗肠炎机理。
科研职员基于此前颁发的加兰他敏缓解肠炎机理的工作(Wu, et al., 2020),猜测胆碱能抗炎通路中α7nAchR的下流旌旗灯号或更直接激活其抗炎感化。青藤碱在哺乳动物中为α7nAChR的典范冲动剂,对鱼类或具有抗炎感化。本研讨应用斑马鱼食源性肠炎模子(SBMIE),对其进行预防鱼类食源性肠炎的实验。日粮中添加盐酸青藤碱,可在病理程度上缓解肠道炎症,改良肠绒毛的形态,克制炎性细胞因子的表达(如TNF-α和IL-1β),同时上调抗炎相干基因表达(如IL-10、IL-22、Foxp3a)。研讨职员为了体系揭示青藤碱对食源性肠炎的缓解的分子机理,在斑马鱼SBMIE成鱼模子中进行转录组学剖析。成果提醒其抗炎感化与淋巴细胞/白细胞活化、T细胞增殖的负调控,以及淋巴细胞迁徙的调控有关。而从代谢通路来说,糖酵解和胰岛素旌旗灯号通路介入了青藤碱所激活的α7nAchR介导的抗炎感化。进一步在SBMIE幼鱼模子平分析免疫细胞的反映研讨显示,参加青藤碱可明显减轻由豆粕引起的中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的炎性凑集。与此呼应的是,肠组织中CD4 或Foxp3 淋巴细胞在粘膜皱襞底部的比例较高,这暗示调节性T细胞介入抗炎。此外,青藤碱组的16s rRNA基因测序成果显示,与肠炎相干的TM7、鞘氨醇单胞菌和志贺菌削减,而与糖代谢相干的醋酸杆菌增添。研讨表白,青藤碱可同时经由过程免疫和微生物程度的调节,预防鱼类食源性肠炎,并提出了其感化的假设机理(如图)。
研讨发明,青藤碱在胆碱能抗炎通路中具有要害感化,可明显改良鱼类因饲料激发的肠道炎症,并为开辟绿色无公害的饲料添加剂供给新的候选成分及模式动物中的筛选方式,将有助于削减抗生素在海产养殖中的滥用。
相干研讨结果以Sinomenine hydrochloride ameliorates fish foodborne enteritis via α7nAchR mediated anti-inflammatory effect whilst altering microbiota composition为题,颁发在Frontiers in Immunology上。研讨工作获得国度天然科学基金面上项目标支撑。
论文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2021.766845/full?continueFlag=22783de146e77a59faa4664ef13ba7a0