黄连素通过调控m6A甲基化缓解LPS诱导的肉鸡肠上皮损伤机制研究

本研究针对集约化养殖中肉鸡肠道炎症频发问题，通过建立LPS诱导的肠上皮损伤模型，揭示黄连素（BBR）通过抑制METTL3介导的m6A甲基化，上调紧密连接蛋白表达并减轻炎症反应，为天然生物碱替代抗生素提供理论依据。

　　

在集约化家禽养殖中，肉鸡常因病原体感染引发肠道炎症和屏障损伤，严重影响生长性能和健康。脂多糖（LPS）作为革兰阴性菌细胞壁成分，是导致肠黏膜损伤的主要因素之一，其通过破坏紧密连接蛋白（如claudin-1、ZO-1）触发炎症级联反应。传统中药黄连的主要活性成分黄连素（Berberine, BBR）虽已知具有抗炎、抗菌等功效，但其对LPS诱导的肉鸡肠道损伤的保护机制，尤其是与RNA表观修饰m⁶A甲基化的关联尚未阐明。

河南省农业科学院畜牧兽医研究所的研究团队在《Poultry Science》发表论文，通过体内外实验结合表观遗传学分析，系统探究了BBR对LPS致肉鸡肠上皮损伤的缓解作用。研究采用90只19日龄AA肉鸡建立LPS炎症模型，通过组织病理学、ELISA、qPCR、免疫组化和蛋白质印迹等技术，评估了BBR对肠道形态、炎症因子、紧密连接蛋白及m⁶A调控网络的影响。

主要技术方法

实验设计包含阴性对照（NC）、LPS阳性对照（PC）及三个BBR剂量组（6/12/18 mg/kg），通过口服给药处理。采集血清检测IL-1β、IL-6、TNF-α水平；HE染色观察回肠病理变化；m⁶A斑点杂交和免疫组化分析甲基化水平及METTL3蛋白表达；Western blot验证紧密连接蛋白和凋亡相关蛋白表达。体外实验采用DF-1鸡胚成纤维细胞验证关键靶点。

研究结果

1. 肠道形态学变化：LPS组出现肠绒毛上皮细胞水肿脱落，绒毛高度（VH）和隐窝深度（CD）显著降低；高剂量BBR（18 mg/kg）可显著改善病理损伤，恢复VH/CD比值。

2. 炎症因子调控：LPS使血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平升高2-3倍，而BBR处理组呈剂量依赖性降低，其中TNF-α mRNA表达被显著抑制。

3. 屏障功能修复：LPS下调claudin-1和ZO-1蛋白表达并激活caspase-3介导的凋亡，BBR通过上调紧密连接蛋白表达（较PC组提高40%）并抑制凋亡发挥保护作用。

4. m⁶A甲基化机制：LPS挑战使总m⁶A水平升高1.5倍，甲基转移酶METTL3蛋白表达显著增加；BBR干预后，METTL3表达量恢复至基线水平，且与甲基化水平降低呈正相关。

讨论与意义

该研究首次揭示BBR通过调控METTL3/m⁶A轴缓解肉鸡肠道炎症的分子机制。METTL3作为关键"writer"酶，其过表达会促进炎症因子释放和屏障损伤，而BBR通过抑制METTL3活性，阻断m⁶A异常修饰，进而稳定紧密连接蛋白转录本（如claudin-1 mRNA），这为解释BBR的多靶点作用提供了表观遗传学证据。

从应用角度看，研究证实18 mg/kg BBR可有效替代抗生素防治家禽肠道疾病，响应"减抗替抗"政策需求。值得注意的是，METTL3在炎症中的双向调控作用（部分研究显示其缺失会加剧肠屏障损伤）提示BBR可能具有精确调控甲基化稳态的独特优势。未来研究可进一步解析BBR直接结合METTL3的分子结构基础，为开发新型甲基化抑制剂提供线索。

该成果不仅为天然植物提取物在畜牧生产中的应用提供理论支撑，也为人类肠道炎症疾病（如IBD）的治疗策略拓展了新思路。研究涉及的m⁶A检测技术和METTL3靶向干预方法，为畜禽健康领域的表观遗传学研究建立了可借鉴的技术范式。