美國佐治亞大學家禽科學系的Woo Kyun Kim等在Toxins期刊發(fā)表的文章通過19天飼養(yǎng)實驗結合micro-CT掃描技術系統(tǒng)研究了飼料中黃曲霉毒素B1 (AFB1) 對肉雞骨骼礦化的影響。實驗設置5個AFB1劑量梯度 (2至560 ppb)發(fā)現(xiàn)230 ppb以上的AFB1顯著降低脛骨灰分含量和股骨骨小梁礦化指標同時下調空腸中維生素D受體及鈣磷轉運蛋白的mRNA表達揭示了AFB1通過干擾維生素D信號通路和鈣磷穩(wěn)態(tài)損害肉雞骨骼健康的分子機制。研究背景黃曲霉毒素B1 (AFB1) 是由曲霉菌產(chǎn)生的劇毒致癌物廣泛污染熱帶和亞熱帶地區(qū)的玉米等飼料原料。AFB1被肉雞十二指腸吸收后經(jīng)門靜脈進入肝臟由細胞色素P450代謝為高活性環(huán)氧化物與DNA、蛋白質和磷脂共價結合引發(fā)肝損傷、氧化應激和免疫抑制?，F(xiàn)代肉雞經(jīng)基因選育生長迅速骨骼系統(tǒng)承受高代謝負荷骨礦物質沉積不足和長骨孔隙增加等問題突出。前期研究表明AFB1可降低肉雞血清鈣磷水平并干擾維生素D受體 (VDR) 功能但AFB1對骨微結構的具體影響及閾值劑量尚不清楚。研究過程與結果研究團隊將360只肉雞分為5組分別飼喂含2 (對照)、75至79、150、230至260和520至560 ppb AFB1的日糧為期19天。實驗第8天和第19天分別采樣采用micro-CT掃描股骨骺端分析骨小梁和皮質骨的微結構參數(shù)同時檢測脛骨灰分含量、空腸鈣磷轉運蛋白基因表達及腸道通透性。圖1. 19天股骨骺端骨結構代表性圖像 (從左至右AFB1劑量遞增)。外層淺灰色為皮質骨內層藍色為骨小梁。生長性能方面560 ppb以下AFB1在19天內未顯著影響體重增長、采食量和飼料轉化率 (p0.05)但骨微結構已出現(xiàn)顯著變化。micro-CT結果顯示560 ppb組骨小梁骨礦物質含量 (BMC) 和骨礦物質密度 (BMD) 顯著降低 (p0.05)連接密度呈下降趨勢。230 ppb以上的AFB1使皮質骨組織體積 (TV) 和骨體積 (BV) 線性下降 (p0.01)骨孔隙率顯著降低。脛骨灰分數(shù)據(jù)進一步證實230 ppb以上AFB1顯著降低灰分重量。分子層面第19天空腸中VDR、calbindin 1 (CALB1)、鈣敏感受體 (CaSR) 和鈉磷共轉運體IIb (NaPi-IIb) 的mRNA表達隨AFB1劑量增加顯著下調(p0.05)部分基因在75 ppb即出現(xiàn)顯著抑制。AFB1通過與VDR競爭性結合阻斷維生素D信號通路降低鈣磷轉運蛋白表達減少腸道鈣磷吸收最終導致骨礦化障礙。值得注意的是腸道通透性和緊密連接蛋白 (claudin 1、occludin、ZO-1、mucin 2) 表達在560 ppb以下未受顯著影響表明骨骼損傷先于腸道屏障功能受損。研究總結與展望本研究首次利用micro-CT三維成像技術系統(tǒng)揭示了AFB1對肉雞長骨微結構的劑量效應關系。核心發(fā)現(xiàn)包括一是AFB1在230 ppb以上持續(xù)暴露19天即可顯著損害骨小梁和皮質骨微結構即使生長性能尚未表現(xiàn)出明顯異常二是AFB1通過下調VDR和鈣磷轉運蛋白表達干擾鈣磷穩(wěn)態(tài)是骨礦化受損的關鍵分子機制三是腸道屏障功能在本實驗劑量范圍內未受影響骨骼系統(tǒng)對AFB1更為敏感。該研究為制定家禽飼料中AFB1的安全閾值提供了重要實驗依據(jù)也為人類黃曲霉毒素暴露與骨骼健康關系的研究提供了參考模型。文章鏈接https://www.mdpi.com/2072-6651/16/2/78期刊Toxins期刊主頁https://www.mdpi.com/journal/toxins?主編Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA期刊主要涵蓋了由生物體產(chǎn)生的各類毒素領域的相關研究。2025 Impact Factor4.02025 CiteScore8.3Time to First Decision18 DaysAcceptance to Publication3.6 Days本文轉自MDPI生物與生命科學僅供學習交流