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为探究中枢注射 Spexin 与阿片和黑皮质素通路对雏鸡进食调控的影响,伊朗拉齐大学研究人员开展相关研究,发现阿片和黑皮质素受体在 Spexin 诱导雏鸡食欲减退中起关键作用,为家禽营养调控研究提供新思路。
Spexin 是一种由 14 个氨基酸组成的新型神经肽(也被称为神经肽 Q 或 NPQ),由 C12ORF39 基因编码。它在人体、大鼠、小鼠、金鱼等多种生物的中枢神经系统(CNS)和外周组织中广泛表达,参与多种生理过程的调节,如情绪和行为障碍、疼痛管理、心血管疾病、内分泌调节、生殖轴调节以及食欲和体重控制等。在食欲调控方面,已有研究表明,Spexin 在多种动物模型中都表现出抑制进食的作用。例如,在肉鸡中,脑室内(ICV)注射 Spexin 可通过作用于甘丙肽受体亚型(GALR2 和 GALR3)减少食物摄入;在雏鸡和小鼠中,外周注射 Spexin 也能抑制进食反应。然而,关于 Spexin 与阿片和黑皮质素受体之间的相互作用,以及这种相互作用如何影响雏鸡进食行为的具体机制,目前还不清楚。
为了深入了解这些问题,伊朗拉齐大学的研究人员开展了一系列实验研究,旨在探究中枢注射 Spexin 与阿片和黑皮质素通路对雏鸡进食调控的影响。该研究成果发表于《BMC Veterinary Research》期刊。
在这项研究中,研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,选用 264 只 1 日龄罗斯 308 雄性肉鸡雏鸡作为实验动物,这些雏鸡来自伊朗德黑兰的 Morghak 公司孵化场。在实验前,雏鸡按照特定条件饲养,包括控制温度(30 ± 1 oC)、相对湿度(50 ± 2%)和 23:1 的光照 / 黑暗时间表,并提供自由采食的淡水和商业起始饲料。实验开始前 3 小时,雏鸡进行禁食处理,但可自由饮水。其次,研究人员使用了多种药物,如 Spexin、β-funaltrexamine(β-FNA,μ- 阿片受体拮抗剂)、Naltrindole(NTI,δ- 阿片受体拮抗剂)、nor-binaltorphimine(nor-BNI,κ- 阿片受体拮抗剂)、SHU9119(非选择性 MC3/MC4 受体拮抗剂)、MCL0020(选择性 MC4 受体拮抗剂)等,这些药物均购自 Sigma Co.。实验时,将药物溶解在 0.1% Evans Blue 的 0.85% 盐溶液中,对照组则注射含 Evans Blue 染料的生理盐水。然后,研究人员通过脑室内注射(ICV)的方式将药物注入雏鸡体内。在注射前,先测量雏鸡体重并分组,以确保各处理组平均体重均匀分布。注射过程中,使用丙烯酸装置固定雏鸡头部,按照既定方法将微注射器插入右侧脑室,注射体积为 10 μL。实验结束后,通过检测脑组织切片中 Evans Blue 染料来确认注射的准确性,只有侧脑室出现染料的雏鸡数据才纳入分析。最后,研究人员进行了 6 组实验,每组实验包含至少 11 只雏鸡,观察并记录雏鸡在注射后 30、60 和 120 分钟的累计食物摄入量,并将食物摄入量以占体重的百分比进行标准化处理,以减少体重差异对结果的影响。实验数据采用 SPSS 21 软件进行 2-way 方差分析(ANOVA)和 Tukey-Kramer 检验,以 P < 0.05 作为差异显著的标准。
研究结果如下:
- Spexin 对雏鸡进食的影响:实验 1 结果显示,与对照组相比,不同剂量(5、7.5 和 10 nmol)的 Spexin 经 ICV 注射后,在 120 分钟的观察期内,均能显著且呈剂量依赖性地减少雏鸡的累计食物摄入量,表明 Spexin 可能是肉鸡雏鸡大脑中的一种潜在厌食因子。
- 阿片受体与 Spexin 的相互作用:实验 2 中,ICV 注射 β-FNA(5 μg)对雏鸡食物摄入量无显著影响,而 Spexin(10 nmol)显著降低了食物摄入量。同时注射 β-FNA 和 Spexin 时,Spexin 诱导的食欲减退作用显著减弱。实验 3 和实验 4 中,ICV 注射 NTI(5 μg)和 nor-BNI(5 μg)单独使用时对食物摄入量无显著影响,但与 Spexin(10 nmol)同时注射时,均能增强 Spexin 诱导的食欲减退作用。这些结果表明,Spexin 与阿片能系统在调节雏鸡进食行为方面可能存在关联。
- 黑皮质素受体与 Spexin 的相互作用:实验 5 和实验 6 中,ICV 注射 SHU9119(0.5 nmol)和 MCL0020(0.5 nmol)单独使用时对雏鸡食物摄入量无显著影响,而 Spexin(10 nmol)能有效抑制食物摄入。当分别与 Spexin 同时注射时,SHU9119 和 MCL0020 均能减弱 Spexin 诱导的食欲减退作用,这表明黑皮质素系统中的 MC3/MC4 受体在 Spexin 对雏鸡进食行为的调控中发挥着重要作用。
研究结论与讨论:综上所述,本研究首次揭示了中枢阿片和黑皮质素受体参与了 ICV 注射 Spexin 诱导的雏鸡食欲减退过程。阿片受体(通过 μ-、δ-、κ- 受体)和黑皮质素受体(通过 MC3-、MC4 - 受体)在这一过程中起着关键作用。然而,目前对于 Spexin 通过阿片能和黑皮质素能系统调节家禽食物摄入的基本细胞和分子信号机制仍不清楚,需要进一步的研究来阐明。这一研究成果为深入理解家禽食欲调控机制提供了新的视角,也为家禽养殖中的营养调控提供了潜在的理论依据,有望为优化家禽饲养管理、提高养殖效益奠定基础。