酶解棉籽蛋白通过调控巨噬细胞极化和坏死性凋亡缓解DSS诱导的黄颡鱼幼鱼肠炎

本研究针对水产养殖中肠炎高发导致的巨大经济损失问题，探索了在降低3%饲料蛋白水平基础上添加酶解棉籽蛋白(ECP)对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肠炎的治疗潜力。研究发现ECP通过JAK-STAT通路调控巨噬细胞极化（抑制M1表型/促进M2表型），并通过NF-κB和MAPK通路抑制RIP1/RIP3/MLKL磷酸化级联反应，有效缓解DSS诱导的肠炎。该研究为水产饲料蛋白节约和免疫调节提供了新策略。

　　

在水产养殖集约化发展的背景下，肠炎已成为制约产业效益的关键瓶颈。据统计，饲料蛋白成本占水产饲料总成本的40%-60%，而鱼粉作为主要蛋白源供需失衡导致价格持续攀升。与此同时，无抗养殖体系中鱼类易受饲料抗营养因子、水质恶化和病原菌等因素影响引发肠炎，造成显著经济损失。黄颡鱼作为我国南方重要经济鱼种，其饲料蛋白需求高达42%以上，如何平衡蛋白成本与鱼类健康成为行业难题。

针对这一现状，四川农业大学冯琳团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表研究，创新性地提出在降低3%饲料蛋白水平基础上添加酶解棉籽蛋白(ECP)的解决方案。研究采用DSS（硫酸葡聚糖钠）诱导的黄颡鱼幼鱼肠炎模型，通过10周饲养实验结合分子生物学技术，系统评估了ECP对肠道免疫功能的调节机制。关键技术包括：建立DSS直肠给药肠炎模型（使用1 mL 6% DSS溶液）、组织病理学分析（H&E染色和透射电镜）、免疫荧光检测巨噬细胞标记物F4/80及坏死性凋亡关键蛋白、q-PCR和Western blotting分析相关基因和蛋白表达。

研究结果呈现多维度发现：

1. 蛋白水平降低对肠炎的影响

3%蛋白降低（39% vs 42%）会加剧DSS诱导的肠炎，表现为肠炎发病率上升（P<0.05）、肠黏膜屏障损伤（微绒毛稀疏、细胞器空泡化）、免疫活性物质（LZM、C3、C4）减少。机制上，低蛋白饲料促进M1型巨噬细胞极化（iNOS活性升高2倍，il6 mRNA上调），同时抑制M2型极化（Arg-1活性降低30%），并通过激活RIP1/MLKL磷酸化加剧坏死性凋亡。

2. ECP的干预效果

添加2% ECP使肠炎发病率降低46%，存活率达100%。组织学显示ECP组肠上皮紧密连接结构完整，微绒毛排列有序。生化指标显示免疫活性物质显著提升：LZM活性增加105%（213.40 vs 103.89 U/mg prot），C4含量提高57%（2.95 vs 1.88 mg/g prot）。

3. 巨噬细胞极化调控机制

ECP通过JAK-STAT通路实现免疫重塑：

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  抑制M1表型：2% ECP使iNOS活性降低38%，促炎因子il6和tnfα mRNA分别下降42%和35%

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  促进M2表型：3% ECP使抗炎因子il10 mRNA升高2.1倍，jak1和socs1a表达上调

  

4. 坏死性凋亡抑制途径

ECP通过双重通路抑制细胞程序性死亡：

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  NF-κB通路：3% ECP使p-NF-κB/NF-κB蛋白比降低53%

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  MAPK通路：2% ECP使p-p38/p38 MAPK表达量下降61%

  关键效应蛋白p-RIP3和p-MLKL荧光强度分别减少48%和52%

研究结论与意义

该研究首次揭示ECP通过"双通路协同"机制缓解鱼类肠炎：一方面通过SOCS/JAK/STAT轴调控巨噬细胞表型转换，另一方面经NF-κB/MAPK通路抑制RIP1-RIP3-MLKL磷酸化级联。特别值得注意的是，2% ECP添加可使低蛋白（39%）饲料组的肠道免疫指标恢复甚至超越正常蛋白水平，这为水产饲料的蛋白节约提供了确切依据（每吨饲料可减少30kg鱼粉用量）。研究成果不仅为水产动物肠炎防治提供了新思路，也为植物蛋白源的高值化利用开辟了路径，具有重要的经济价值和生态意义。