胚内注射异喹啉生物碱（IQ）调控肉鸡肠道菌群并增强紧密连接基因表达的研究

本研究针对家禽生产中抗生素生长促进剂（AGPs）替代品的需求，探讨了胚内注射（IOF）异喹啉生物碱（IQ）对肉鸡孵化率、早期生长性能、空肠紧密连接基因（OCLN、CLDN-1、ZO2）表达及盲肠微生物组成的影响。结果表明，IQ处理可 transiently提高早期体重，显著增加盲肠乳杆菌科（Lactobacillaceae）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）丰度，并上调空肠OCLN和ZO2基因表达，为改善家禽肠道健康和生产性能提供了天然策略。

　　

在家禽养殖业中，如何提高雏鸡的健康水平和生产性能一直是研究的重点。传统的抗生素生长促进剂（AGPs）由于可能引发细菌耐药性问题，其使用正受到严格限制甚至被禁止。因此，寻找安全有效的天然替代品成为当务之急。异喹啉生物碱（Isoquinoline Alkaloids, IQs）是一类存在于植物中的天然化合物，具有抗菌、抗炎、免疫调节和促进生长等多种生物活性，被认为是潜在的AGPs替代品。然而，这些物质是否能够通过胚内注射（In ovo feeding, IOF）的方式，在雏鸡孵化前就发挥作用，从而影响其肠道发育、微生物定植和后期生长，尚不清楚。

为了解决这些问题，来自约旦科技大学的研究团队在《Poultry Science》上发表了一项研究，探讨了胚内注射异喹啉生物碱（IQ）对肉鸡孵化率、早期生长性能、肠道紧密连接基因表达以及盲肠微生物组成的影响。研究人员假设，在胚胎发育的关键时期通过IOF技术给予IQ，可以促进肠道发育，改善微生物群落，从而提高雏鸡的整体健康和生产性能。

为了验证这一假设，研究人员使用了460枚印度河肉鸡种蛋，将其分为对照组（CON）和IQ处理组（INOVO）。在孵化第12天，通过照蛋去除未受精蛋和死胚蛋后，INOVO组胚胎在孵化第18天时被注射150 μg/蛋的IQ（溶解于0.9%生理盐水中），对照组则进行假处理。孵化后，雏鸡被饲养至22日龄，期间记录体重、体温等生长性能指标。在22日龄时，采集盲肠内容物进行16S rRNA测序分析微生物组成，并采集空肠组织通过qRT-PCR技术检测紧密连接基因（OCLN, CLDN-1, ZO2）的表达水平。

研究结果显示，胚内注射IQ对孵化率和雏鸡初生重没有显著影响，表明该剂量和处理方式是安全的。在早期生长阶段（3-7日龄），IQ处理组的雏鸡体重显著高于对照组，但这种优势到10日龄时消失，表明IQ的促生长效应是短暂的。在体温方面，IQ处理组在10日龄时体温较高，而在18日龄时较低，这些短暂的波动可能与IQ的代谢刺激和抗炎作用有关，但其生物学意义还需进一步研究。

微生物分析表明，虽然IQ处理没有影响alpha多样性指数（如Shannon指数和均匀度），但beta多样性分析显示两组间的微生物群落结构存在显著差异。具体而言，IQ处理显著提高了盲肠中Lactobacillaceae科和Lactobacillus属的相对丰度，这些有益菌能够产生乳酸，抑制病原菌，支持黏膜免疫。在门水平上，厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidota）的丰度没有显著变化，说明IQ对微生物的影响更体现在较细的分类水平上。

在基因表达方面，IQ处理显著上调了空肠中OCLN和ZO2的mRNA表达水平，这两种蛋白是肠道上皮紧密连接的重要组成成分，对于维持肠道屏障功能、控制旁细胞通透性和阻止病原体转移至关重要。这一发现与先前的研究一致，表明IQ能够增强肠道屏障功能。

研究人员讨论指出，IQ可能通过多种机制发挥这些有益效应。首先，IQ本身具有抗菌、抗炎和抗氧化特性，可以直接减少肠道炎症和氧化应激，从而保护肠道屏障。其次，IQ处理增加了有益菌如Lactobacillus的丰度，这些菌群可能通过产生短链脂肪酸（SCFAs）等代谢产物，进一步强化肠道屏障功能和免疫调节。然而，本研究并未直接测定SCFA浓度或其他代谢物，因此这种机制仍需后续验证。

此外，本研究也存在一些局限性。例如，只使用了雄性雏鸡，这可能限制结果在其他性别中的普适性；微生物样本仅来自盲肠，而非空肠，因此其与空肠基因表达的关联是间接的；IQ的促生长效应短暂，表明可能需要产后持续补充才能维持长期效果。

总之，这项研究表明，胚内注射150 μg/蛋的IQ是安全的，不会影响孵化率，但能够 transiently提高早期生长性能，优化盲肠微生物组成（增加乳酸杆菌等有益菌），并增强空肠紧密连接基因（OCLN和ZO2）的表达。这些发现为IQ作为抗生素生长促进剂的天然替代品提供了证据，有助于改善家禽的肠道健康和生产性能。未来研究应包含雌雄两性鸡只、多时间点微生物分析、代谢组学检测以及产后持续补充IQ的效果评估，以进一步明确其作用机制和商业应用的潜力。