胆汁酸对不同日龄雏鸡采食量及与食欲相关的神经肽mRNA表达的调节作用

《Poultry Science》：Central effects of bile acids on feed intake and mRNA expression of appetite-related neuropeptides in layer-type chicks

胆汁酸脑内注射对肉鸡摄食行为及下丘脑神经肽基因表达的影响

　　本研究旨在探讨胆汁酸（BAs）对雏鸡摄食行为的影响及其在下丘脑中调控食欲相关神经肽表达的机制。研究选择了七种不同的胆汁酸，包括牛磺胆酸钠（STC）、鹅去氧胆酸（CDCA）、胆酸（CA）、羟甲基胆酸（HDCA）、异羟甲基胆酸（ACA）、牛磺去氧胆酸（TCDCA）以及一种混合胆汁酸（MBA），并通过腹腔内注射（ICV）的方式，观察其对雏鸡摄食行为及下丘脑神经肽基因表达的影响。研究结果揭示了不同胆汁酸在调控食欲方面的作用差异，以及其作用机制可能涉及下丘脑中不同神经肽的表达变化。

### 食欲调控的重要性

食欲调控是动物维持能量平衡的关键生理过程，直接影响其生长、繁殖及生产效率。在畜牧业中，特别是家禽养殖领域，理解影响雏鸡摄食行为的机制对于优化饲料配方、提高生产性能具有重要意义。家禽，如鸡和鸭，是全球重要的肉类和蛋类来源，其生长和繁殖效率的提升不仅有助于满足日益增长的蛋白质需求，还能降低饲料成本和环境负担。因此，研究如何通过调控食欲来改善家禽的生长和生产性能，成为当前动物营养学和生理学研究的重要方向。

在哺乳动物中，胆汁酸已被广泛研究，发现其通过激活下丘脑中的胆汁酸受体，如法尼醇X受体（FXR）和Takeda G蛋白偶联受体5（TGR5），影响食欲和能量代谢。然而，鸟类与哺乳动物在生理结构和神经内分泌系统上存在显著差异，因此，将哺乳动物的研究成果直接应用于鸟类仍存在一定的局限性。这促使科学家们对鸟类中的胆汁酸调控机制进行专门研究，以揭示其在食欲调控中的独特作用。

### 胆汁酸的作用机制

胆汁酸是肝脏和肠道中产生的脂溶性分子，其在体内的作用不仅限于消化过程，还通过血脑屏障进入中枢神经系统，参与食欲调控。研究发现，胆汁酸能够激活下丘脑中的特定受体，进而影响神经肽的表达。例如，TGR5受体的激活可以促进腺苷酸环化酶的活性，从而增加环磷酸腺苷（cAMP）水平，激活蛋白激酶A（PKA）及其下游信号通路，如ERK1/2和AKT。这些信号通路在调控食欲和能量代谢中发挥重要作用。

在哺乳动物中，胆汁酸的摄入通常会促进促黑素细胞激素（α-MSH）的表达，从而抑制食欲。此外，胆汁酸还能调节其他神经肽的表达，如神经肽Y（NPY）和阿格特相关肽（AgRP），这些神经肽在调控摄食行为中起着关键作用。NPY是一种主要的促食肽，而AgRP则通过抑制α-MSH的作用来促进摄食。因此，胆汁酸在哺乳动物中可能通过影响这些神经肽的表达来调控食欲。

然而，鸟类中的胆汁酸调控机制尚不完全清楚。本研究通过在雏鸡中进行胆汁酸的中枢注射实验，发现不同胆汁酸对摄食行为的影响存在显著差异。例如，TCDCA和ACA在低剂量下显著增加摄食量，而STC、CDCA、CA、HDCA和MBA则在高剂量下显著减少摄食量。这些结果表明，胆汁酸在鸟类中的作用可能与哺乳动物有所不同，需要进一步研究其具体机制。

### 研究方法与实验设计

为了探讨胆汁酸对雏鸡摄食行为的影响，研究团队采用了一种标准化的实验方法。首先，从中国山东泰安的家禽孵化场获取224只一日龄的层型雏鸡，将其分为多个实验组，每组8只。实验前，雏鸡被饲养两天后，转移到个体笼子中，保持恒定的环境温度（32°C）和湿度（50%）。在实验期间，雏鸡被提供一种特定的起始饲料（见表1），并有无限量的饮水。

接下来，研究团队对每组雏鸡进行了ICV注射，分别使用不同剂量的胆汁酸（0.25、0.5和1 μg）。注射后，记录雏鸡在30、60和120分钟内的摄食量。为了确保实验的准确性，所有注射均在恒定的时间点进行，并且注射后立即提供饲料。此外，为了验证注射是否准确到达下丘脑，实验结束后对雏鸡进行解剖，并使用 Evans Blue 染料检测注射位置。

在实验过程中，研究团队还进行了下丘脑中相关神经肽基因的表达分析。通过定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）技术，检测了NPY、AgRP、POMC及其受体（NPY4R、NPY5R、MC1R、MC4R）的mRNA表达水平。这些基因的表达变化与摄食行为的变化密切相关，能够帮助科学家们理解胆汁酸如何通过调控神经肽来影响食欲。

### 实验结果与分析

实验结果显示，不同胆汁酸对雏鸡摄食行为的影响存在显著差异。TCDCA和ACA在低剂量下显著增加摄食量，而STC、CDCA、CA、HDCA和MBA在高剂量下显著减少摄食量。这些结果表明，胆汁酸在调控食欲方面具有双重作用，既可以促进摄食，也可以抑制摄食。

进一步分析显示，TCDCA在0.25 μg剂量下显著上调NPY5R的表达，而CDCA则显著下调NPY4R的表达。这表明，不同胆汁酸可能通过不同的受体途径来影响摄食行为。STC和CA在高剂量下显著增加POMC和MC4R的表达，同时减少AgRP的表达。这些结果支持了胆汁酸通过激活促食基因和抑制促食基因来调控食欲的假设。

此外，研究还发现，MBA在1 μg剂量下显著抑制摄食，同时下调NPY4R和NPY5R的表达。这表明，混合胆汁酸可能通过协同作用来影响食欲，其效果可能比单一胆汁酸更为显著。HDCA在0.5 μg剂量下显著减少AgRP的表达，而ACA在0.5 μg剂量下显著增加摄食量并减少MC4R的表达。这些结果进一步表明，胆汁酸的作用机制可能涉及多种神经肽和受体的相互作用。

### 讨论与结论

本研究的结果首次揭示了胆汁酸在鸟类中的作用机制，为家禽食欲调控提供了新的视角。研究发现，不同胆汁酸对雏鸡摄食行为的影响存在显著差异，这可能与其在下丘脑中的作用机制有关。例如，TCDCA通过上调NPY5R的表达来促进摄食，而CDCA则通过下调NPY4R的表达来抑制摄食。这些发现表明，胆汁酸可能通过不同的受体途径来影响食欲。

此外，研究还发现，胆汁酸的作用具有剂量依赖性。在较低剂量下，某些胆汁酸可能促进摄食，而在较高剂量下则可能抑制摄食。这种剂量依赖性可能与胆汁酸在下丘脑中的浓度有关，其在不同剂量下的作用可能涉及不同的信号通路。例如，STC和CA在高剂量下显著增加POMC和MC4R的表达，同时减少AgRP的表达，这可能与它们通过激活促食基因和抑制促食基因来调控食欲有关。

综上所述，本研究的结果表明，胆汁酸通过下丘脑中的神经肽表达变化来影响雏鸡的摄食行为。这种影响可能涉及多种信号通路和受体，不同胆汁酸的作用机制可能存在差异。因此，未来的研究需要进一步探讨胆汁酸在鸟类中的具体作用机制，以及其在不同剂量下的效果。此外，研究还应考虑不同饲养条件下胆汁酸的作用，以更好地理解其在实际生产中的应用价值。