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课题组前期研究显示氨基葡萄糖(GlcN)是一有效的采食调节剂,但对蛋鸡采食的调节机制不清。鉴此,通过考察GlcN对蛋鸡产蛋性能的影响,探讨GlcN对血液中代谢产物及调节采食激素或因子分泌调节;制作组织切片观察肠道形态结构,高通量测序技术分析GlcN对肠道微生物区系的影响;用RNA-seq技术测定下丘脑基因的转录组,筛选表达差异基因,分析信号通路,并用免疫组化法和RT-PCR从蛋白和转录水平验证差异基因的表达。联合转录组学及基因表达、菌群组成数据进行生物信息学分析,得到GlcN对蛋鸡采食调节的信号通路,以阐释GlcN对蛋鸡采食调控机理,为GlcN在蛋鸡饲粮中的合理应用和新型诱食剂的研发提供理论依据。研究分为3部分:试验一:GlcN对蛋鸡产蛋性能及相关血液生化指标影响挑选290日龄,健康且产蛋率相近的高峰期罗曼蛋鸡432只,随机分成4组,每组6个重复,每个重复18只鸡。各组蛋鸡分别采食添加0%、0.4%、0.6%和0.8%GlcN的饲粮。预试期7d,正试期60d。结果显示:1)GlcN对蛋鸡采食调节呈二次曲线关系(Y=124.30+35.43X-39.41X~2(R~2=0.367,P=0.000,n=48)),随GlcN水平提高,蛋鸡采食随之增加至0.45%时达到最大后降低。2)GlcN对产蛋高峰期蛋鸡产蛋率和平均蛋重均无显著影响(P>0.05),增大料蛋比,但降低异常蛋率(P<0.05)。3)GlcN影响蛋鸡机体代谢,GlcN提高蛋鸡血糖、TG和LDL含量(P<0.05),但GlcN组间血糖无显著差异(P>0.05),HDL与GlcN水平间呈二次曲线变化;0.4%GlcN蛋鸡血清Ig Y含量(P<0.05)最高;GlcN高于0.6%时血清胰岛素含量升高(P<0.05);Leptin分泌随着GlcN水平呈二次曲线变化,0.8%GlcN组显著高于对照组30.08%(P<0.05);GlcN促进NO分泌(P<0.05),但GlcN组间差异不显著(P>0.05);GlcN水平高于0.6%时显著抑制血清IL-6和TNF-α分泌(P<0.05)。试验二:GlcN对蛋鸡肠道形态和菌群的影响试验设计同试验一,于试验0d、30d、60d,从每个试验组中挑选健康且体重相近的试鸡6只,共24只。取下十二指肠、空肠。试验60d时,从0.0%GlcN组和0.4%组分别挑选3只试鸡取盲肠。十二指肠和空肠制作组织切片用于肠道微生物形态结构的观察,采集的盲肠内容物用于高通量测序分析肠道的菌群结构。结果显示:1)0.4%和0.6%GlcN显著提高蛋鸡十二指肠的绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度比(P<0.05),对隐窝深度无显著影响(P>0.05)。试验60d时,0.8%GlcN组十二指肠绒毛高度和绒隐比显著低于对照组;试验30d时,添加0.4%～0.6%GlcN显著增加空肠绒毛高度,0.4%GlcN组空肠绒毛高度与隐窝深度比值最大,试验60d时,GlcN对空肠绒毛高度和隐窝深度无显著影响,与对照组相比0.8%GlcN组空肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著降低(P<0.05)。2)在门水平上,厚壁菌门为各组中的最优势菌门,相对丰度均在44%以上。在属水平上,拟杆菌属、理研菌科＿RC9、Ruminococcus、柔嫩梭菌属、毛螺菌属和乳酸菌属(Lactobacillus)等为优势菌属,且0.4%GlcN组乳酸杆菌属相对丰度显著增加(P<0.05)。试验三:GlcN对蛋鸡采食调节的信号通路分析试验设计同试验一,于试验60d,从0.0%、0.4%和0.8GlcN组各挑选蛋鸡9只,取下丘脑,液氮保存。其中3只用于转录组测序,以筛选表达差异基因和富集信号通路。然后另6只下丘脑分别用免疫组化和RT-PCR从蛋白水平和转录水平验证转录组分析结果。另采集十二指肠和腺胃分析胃肠采食基因的表达。结果表明:0.4%GlcN组比对0.0%GlcN组共筛选出588个差异基因,其中328个基因表达上调,260个差异基因表达下调,差异基因功能注释后分布于102条通路;0.8%GlcN组比对0.0%GlcN组,共筛选出445个差异基因,其中236个基因表达上调,209个差异基因表达下调,差异基因功能注释后分布于87条通路;经GO和KEGG共同富集分析显示GlcN激活脂肪细胞因子信号通路和神经活性配体-受体相互作用通路,其中在脂肪细胞因子信号通路中胰岛素信号通路和MAPK信号通路为关键路径。0.4%GlcN组关键基因POMC表达下调,0.8%GlcN组NPY表达上调,通过免疫组化试验和RT-PCR检测结果也一致。另外,在胃肠道中0.4%GlcN极显著下调腺胃中Ghrelin的m RNA表达量(P<0.01),GlcN水平达到0.8%时,Ghrelin的m RNA表达量又显著上升(P<0.01);GlcN对十二指肠中CCK的m RNA表达无显著影响(P>0.05)。结论:(1)GlcN与蛋鸡采食量呈二次曲线规律,0.45%GlcN时采食达到最大,随后降低,GlcN还可降低异常蛋率;(2)GlcN提高血糖、TG、LDL和HDL,促进胰岛素、Leptin和NO分泌,提高蛋鸡免疫,GlcN抑制炎症因子反应;(3)GlcN改善蛋鸡肠道形态,增加盲肠中有益菌群乳酸菌的数量;(4)GlcN通过下丘脑的脂肪细胞因子信号通路和神经活性配体-受体相互作用通路,及肠道Ghrelin分泌调节蛋鸡采食。(5)GlcN调节蛋鸡采食的作用途径:1)GlcN通过提高血糖和TG水平,刺激Leptin分泌,与分布在下丘脑Leptin受体结合后,作用于下丘脑促食神经元NPY/Ag RP和抑食神经元POMC/CART,减弱Leptin对促食因子NPY抑制作用,显著上调NPY表达,抑制POMC合成,减少胃肠调节肽Ghrelin分泌,从而增强蛋鸡食欲,提高采食量,而高GlcN水平则增强Ghrelin表达,抑制采食。2)GlcN还可能通过增加盲肠中乳酸菌属的相对丰度,激活蛋鸡免疫系统,降低促炎性细胞因子IL-6和TNF-α分泌,增强免疫力,进而增加采食。