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当代水产报道：今天小编给大家解读一篇FrontiersinPhysiology上的文章，引用信息如下：
在水产养殖中，植物蛋白经常被用来替代鱼粉，容易引起肠炎。目前，食源性肠炎几乎没有预防或治愈的方法。探索草食性鱼类肠炎的恢复机制可能对食源性肠炎的预防或治疗有帮助。
本研究中，草鱼被用作一种豆粕诱导的肠炎动物模型，发现草鱼可以适应豆粕在适宜水平上的替代。经过7周喂养试验，40%豆粕组的幼鱼在生长性能、形态和基因表达水平上表现出对豆粕胁迫的恢复力。此外，肠转录组数据和miRNA组数据被用于分析这一恢复机制。
研究结果表明，经过7周40%豆粕喂养的草鱼幼鱼，其肠道通过增强免疫耐受和伤口愈合而恢复，肝脏通过重新平衡免疫应答，如吞噬体和补体级联反应而逐渐适应。本研究系统地揭示了肠道和肝脏在起始、转归和恢复（或缓解）阶段中的许多免疫因子。此外，miRNA调控在转换免疫状态中也起着关键的作用。目前的数据系统地证明了鱼类肠道-肝脏免疫的分子适应机制与豆粕胁迫的恢复有关。
试验饲料的配方如表1所示，分为三组，FM组饲料不含豆粕，40SBM组含40%豆粕，70SBM组含70%豆粕。实验用草鱼来自石首老河长江流域四大家鱼种场（湖北，中国）。共条大小均匀的鱼，体重13.94±0.11g，随机分为9个笼，每笼40条鱼。所有的鱼通过控制饮食（FM）2周以适应进食系统。适应期结束后开始实验，分3组进行，每组3笼鱼，实验组、阳性对照组、阴性对照组分别饲喂40SBM、70SBM以及FM饲料。实验期间，每天投喂4次，连续7周，进料速率为2%BW/d。
实验结果如下：
01生长性能
不同日粮饲喂7周后草鱼的生长指标如表2所示，这些参数随着饲料中豆粕的替代而显著降低。与其它组相比，70SBM组的鱼表现出较低的食物摄入量（FI）（P＝0.）和生存率（P＝0.）；FM和40SBM组的食物摄入量与生存率无显著差异。饲料中豆粕替代鱼粉后，器官生长相关参数，包括肝胰腺的指数（HI）和肠指数（ISI）显著降低。
实验中期（3-5周），与FM组相比，40SBM和70SBM组的日平均采食量（ADFI）显著降低（P＝0.）（图1）；实验后期（5-7周），40SBM组的ADFI显著增加（P＝0.），70SBM组的ADFI显著低于40SBM组（P＝0.）。
02肠道和肝脏的时间形态学变化
FM组无病理学变化。饲喂3周后，40SBM组的肠道末端（DI）有明显的肠炎，如杯状细胞体积减少（GC），固有层（LP）明显变宽，粘膜皱襞（MF）缩短（图2A）；5周时，肠炎逐渐缓解；7周时恢复。70SBM组中，在3周和5周时肠炎的典型征象十分明显，包括MF缩短、核上液泡消失、杯状细胞数量增加、LP和上皮下粘膜增厚，第7周更为严重。在3周和5周，40SBM和70SBM组MF的高度显著降低；7周时，只有70SBM组MF的高度显著降低，40SBM组MF的高度逐渐恢复到正常水平（图2B）。
03淋巴细胞标志物和关键细胞因子在肠道和肝脏中的时间表达模式
除形态学改变外，经IgM和CD4IHC信号证实，肠道固有层（LP）和肠上皮层（IEL）中都出现了肠炎的典型症状——淋巴细胞浸润。在肝脏中，随着肠炎的出现，IgM和CD4信号增加。这些典型的炎症和抗炎相关细胞因子、IL17和IL10信号也在肠道和肝脏中检测到。40SBM组中，所有这些信号在早期和中期都增加，在晚期下降，除了肝IGM和IL10。与FM组相比，7周时40SBM和70SBM组中IgM和IL10阳性肝细胞的数量和密度仍相对较高。
04基于草鱼免疫基因库对不同时期肠道或肝脏差异表达转录本的分类
作者构建的草鱼免疫基因文库被用于对发现的免疫转录物进行分类。在肠道的早期阶段，大多数免疫mRNAs在“抗原处理和调节因子”、“炎性细胞因子和受体”和“T/B细胞抗原激活”过程中上调；在中期，免疫mRNAs的数量最多，包括上调基因和下调基因。上调基因主要参与“急性期反应”、“补体系统”、“炎性细胞因子和受体”、“适配子、效应子和信号转导子”等；在后期，大多数免疫mRNAs在免疫过程中被下调，如“模式识别”，“炎性细胞因子和受体”和“T/B细胞抗原激活”等。
在肝脏mRNAs中，从早期到晚期免疫基因数逐渐增加，后期量最大。在早期阶段，大多数免疫基因被下调，特别是“模式识别”、“炎性细胞因子和受体”、等。少量上调的免疫基因主要涉及“急性相反应”、“抗原处理和调节”和“补体系统”。
05基于草鱼免疫基因库对草鱼肠或肝时间特异转录本进行分类
一般来说，与肝脏相比，肠道中有更多的免疫转录物被揭示出来，除了“急性期反应”和“补体系统”相关的免疫mRNAs。肠道大多数免疫进程中的免疫基因数从0天开始明显增加至5周，在7周减少。从0天到5周，肝脏中的免疫基因数的增加没有肠道里那么明显，甚至很多免疫过程都在减少，到7周，免疫基因数仅在“抗原处理调节因子”以及“炎性细胞因子和受体”中能被观察到。
06肠道免疫相关mRNA和miRNA的关联分析
在早期，miRNA对mRNA的调节较小，miRNA对mRNA的调节主要发生在中期，随后在晚期显著下降。miRNA和mRNA的配对既有正相关阳性也有负相关。stem-loopqPCR验证发现，miRNAome和qPCR结果之间的foldchanges有很好的相关性。
07小结
草鱼对SBM胁迫有一定的恢复力，在组织学水平上，第7周时肠皱褶形态恢复，肝脏中的炎性油滴下降；在蛋白水平上，7周时，40SBM组肝脏IgM、IL10，肠上皮IL10的相对表达量较高，说明草鱼对40SBM组饲料有耐受性。转录组分析表明，草鱼肠道和肝脏都存在急性炎症，尽管采取了不同的策略，但是炎症随后都减轻。
免疫因子为鱼类肠道和肝脏维持食源性肠炎的免疫稳态提供了关键因素，在肠道免疫检查点基因中，IFN诱导蛋白在粘膜免疫中具有保护作用；肠道纤溶酶原与益生菌相互作用，暗示了稳态状态。MHCI及相关基因提示MHC限制性自我识别可抑制Th1反应。CD22作为预防免疫系统过度激活的调节因子，可能是体内稳态的标志。此外，白细胞蛋白酶抑制剂已被提出作为肠炎的新治疗靶点。对T细胞增殖、活化和稳态有负调节作用的LAG-3可能是肝脏免疫的关键调节因子。
本研究表明，草鱼对SBM胁迫的恢复反应是通过增强肠道免疫耐受和伤口愈合，同时重新平衡肝脏免疫应答来进行的。未来要重点研究肠道、肝脏免疫基因和miRNAs的功能。草食性鱼类对SBM应激的适应性可能有助于进一步研究其他鱼类食源性肠炎的口服免疫耐受。
转载声明
本文来源：水生动物健康评估，作者：陈文捷，转载请注明出处。
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