植物乳杆菌FRT4通过调控肠道菌群-FoxO/TLR-4/NF-κB通路改善蛋鸡脂肪肝出血综合征的机制研究

《Microbiome》：Lactiplantibacillus plantarum FRT4 protects against fatty liver hemorrhage syndrome: regulating gut microbiota and FoxO/TLR-4/NF-κB signaling pathway in laying hens

本期推荐：中国农业科学院饲料研究所团队在《Microbiome》发表重要成果，揭示了植物乳杆菌FRT4通过重塑肠道菌群结构、激活FoxO抗氧化通路并抑制TLR-4/NF-κB炎症信号，显著改善高能低蛋白饮食诱导的蛋鸡脂肪肝出血综合征（FLHS），为益生菌防治代谢性肝病提供了新靶点和实践方案。

　　

在现代集约化蛋鸡养殖中，脂肪肝出血综合征（FLHS）已成为笼养蛋鸡死亡的主要因素之一。这种疾病与脂质过氧化、肝细胞损伤、抗氧化能力下降和炎症反应密切相关，不仅造成巨大的经济损失，还直接影响蛋鸡的产蛋性能和生殖健康。更令人担忧的是，FLHS与人类非酒精性脂肪肝病（NAFLD）有着相似的病理特征，使得蛋鸡成为研究代谢性肝病的理想模型。然而，目前关于益生菌预防FLHS的机制研究仍存在重要空白，特别是其抗氧化和抗炎功能的具体分子机制尚未阐明。

中国农业科学院饲料研究所的Daojie Li、Kun Meng等研究人员在《Microbiome》发表了创新性研究成果。团队通过建立高能低蛋白（HELP）饮食诱导的FLHS蛋鸡模型，系统评估了植物乳杆菌FRT4（Lp. plantarum FRT4）的干预效果。研究发现，该菌株能显著提升肝脏和卵巢中总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平，同时降低肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）等促炎因子表达。通过整合宏基因组学、代谢组学和分子生物学技术，团队首次揭示了该菌株通过"肠道菌群-代谢物-器官轴"的多层次调控机制：重塑以拟杆菌门（Bacteroidetes）和Alistipes菌属为核心的有益菌群结构；激活FoxO信号通路增强SOD1/SOD2/CAT等抗氧化基因表达；抑制TLR-4/NF-κB通路减轻炎症反应；并显著提高雌二醇（E₂）和卵黄蛋白原（VTG）水平改善生殖功能。

研究采用的关键技术包括：1）建立HELP饮食诱导的FLHS蛋鸡模型（450只44周龄海兰褐蛋鸡）；2）LC-MS/GC-MS非靶向代谢组学分析盲肠内容物；3）宏基因组测序解析肠道菌群结构和功能基因；4）qRT-PCR检测FoxO/TLR-4/NF-κB通路相关基因表达；5）酶联免疫法测定抗氧化酶和炎症因子水平。

在肝脏保护机制方面，Lp. plantarum FRT4干预使T-AOC提升37.2%，MDA降低28.5%，并显著上调FoxO1/FoxO3表达。宏基因组分析显示，该菌株使Bacteroidetes相对丰度增加2.1倍，同时降低Firmicutes/Bacteroidetes比值。Spearman分析证实Alistipes菌与T-SOD呈正相关（r=0.62，P<0.05），而Bacteroides与NLRP3呈负相关（r=-0.58，P<0.05）。

在卵巢功能调控方面，该菌株使E₂和FSH水平分别提高42.3%和35.7%，并通过下调IL-6 mRNA表达（降幅达51.2%）减轻炎症损伤。KEGG通路富集显示，色氨酸代谢和FoxO信号通路是关键的调控靶点，其中吲哚和犬尿氨酸等代谢物变化与抗氧化指标显著相关。

讨论部分指出，该研究首次阐明Lp. plantarum FRT4通过"肠-肝-卵巢轴"多维调控网络改善FLHS的综合机制：在肠道层面，重塑菌群结构并促进吲哚等有益代谢物产生；在分子层面，双相调节FoxO抗氧化和TLR-4/NF-κB炎症通路；在内分泌层面，提升雌激素水平延缓生殖衰老。这不仅为益生菌在畜禽代谢病防治中的应用提供了理论依据，其发现的FoxO/TLR-4交叉调控机制也为人类NAFLD研究提供了新思路。未来研究可进一步探索不同剂量菌株的器官特异性效应，以及关键菌群代谢物在跨器官信号传递中的具体作用。