【摘要】：脛骨軟骨發(fā)育不良(TD)是禽類常見的骨骼疾病。這種疾病的病因和發(fā)病機制仍不清楚。腸道菌群是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng),對人類和動物的健康起著非常重要的作用。許多研究已將疾病與腸道菌群的失調聯(lián)系起來。然而,很少有人知道腸道菌群是否在TD中發(fā)揮作用。炎癥是機體抵御外界刺激所做出的重要防御性反應,然而,過度的炎癥反應會對機體造成不同程度的損傷。已有大量研究將炎癥與諸多疾病的發(fā)生和發(fā)展過程聯(lián)系在了一起,包括骨骼疾病。也有研究表明,炎癥對骨骼的生長發(fā)育過程起抑制作用。然而,關于全身性炎癥反應是否會導致骨形成異常甚至引起骨骼疾病的發(fā)生及其潛在機制目前仍知之甚少,而肉雞在這方面的研究則更少。本實驗的目的即是用福美雙和脂多糖(LPS)在肉雞當中分別建立TD發(fā)病模型和全身性炎癥模型,以脛骨為研究對象,探究腸道菌群的變化和炎癥反應是否會對肉雞骨骼的生長發(fā)育及骨骼疾病的發(fā)生產生影響。1.患脛骨軟骨發(fā)育不良肉雞的腸道菌群變化情況為探討福美雙誘導TD肉雞的小腸和大腸菌群的多樣性和組成情況,從3日齡開始使用福美雙飼料拌服的方法誘導肉雞TD的發(fā)病,拌服劑量為100 mg/kg。在18日齡分別采集健康和TD肉雞的大小腸內容物,通過高通量測序方法擴增和測序16S rDNA的V3-V4區(qū)域,并對測序結果進行分析。研究結果表明,健康肉雞腸道菌群的豐度和多樣性高于TD肉雞,但差異性不顯著(P0.05)。然而,健康和TD肉雞之間的腸道菌群組成情況存在顯著差異(P0.05)。與健康肉雞相比,TD肉雞的腸道菌群中與免疫和炎癥相關的腸道菌群的OTU豐度顯著增高。結果表明,健康肉雞和TD肉雞之間的腸道菌群存在一定差異性,且這種差異性可能與機體免疫能力和炎癥相關聯(lián),這為TD發(fā)病機制的研究提供了新思路。2.LPS誘導的全身性炎癥反應對肉雞骨形成過程的影響本研究利用LPS按2mg/kg的劑量,通過腹腔注射的方式建立肉雞全身性炎癥模型,探討炎癥對肉雞骨骼生長發(fā)育的影響。研究發(fā)現,LPS組的生產性能和生長效率低下,血小板和炎性細胞數量大量增加,血清中的炎性因子、GC以及RANKL的水平顯著升高,而OPG的水平則明顯下降。另外,血清生化檢測結果擇暗示LPS組肉雞肝功能異常和鈣磷代謝紊亂。通過組織病理學方法觀察發(fā)現,LPS組脛骨生長板區(qū)域血管數量減少,并且出現微血栓結構,另外生長板肥大區(qū)軟骨細胞發(fā)生核溶解現象,破骨細胞數量明顯增加。檢測在炎癥和骨形成中起關鍵作用的各基因mRNA和蛋白表達水平的結果顯示,與對照組相比,LPS組TLR4,NF-κB,TF,TPO及其受體C-MPL還有MMP-9及其誘導因子CD147的mRNA表達水平增強,而VEGFA則受到抑制。在OPG/RANKL系統(tǒng)中,LPS組中OPG的mRNA水平降低,而RANKL表達增強。蛋白水平的結果顯示LPS組中NF-κB、CD147和MMP-9的表達量均升高,而VEGFA和OPG則降低。因此,我們推斷炎癥可以抑制骨塑建和骨重塑過程,繼而影響肉雞骨形成。這與機體中血栓形成作用增強,而血管生成作用減弱,成骨作用紊亂及骨細胞外基質降解有關。綜上所述,本研究的主要結論為:1.肉雞TD的發(fā)生可能與腸道菌群的變化存在聯(lián)系。TD的肉雞腸道菌群豐度及多樣性均低于健康肉雞,同時,與健康肉雞相比,TD肉雞中一些與免疫和炎癥相關的腸道菌群處于較高豐度,這可能是TD發(fā)生的潛在原因之一。2.全身性炎癥反應對肉雞脛骨骨形成過程起著負面影響,這種影響通過抑制肉雞骨形成過程中的骨塑建和骨重塑以及骨細胞外基質的降解來實現。
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S858.31
【圖文】：

圖 1-1 骨形成過程Fig. 1-1 bone formation.4.1 骨塑建骨塑建即是一個新生骨成骨過程，該過程從出生前的胚胎期就已開始，主要在動物幼年時期。成骨有兩種形式：膜內成骨和軟骨內成骨。由間充質細胞分成骨細胞，隨后直接形成骨組織的過程稱為膜內成骨，其主要形成以顱骨、髂

圖 1-2 炎癥對成骨作用的影響Fig. 1-2 the influence of inflammation on osteogenesis(modified from Thummuri et al 2015)炎癥影響骨形成過程的另一重要機制是糖皮質激素（glucocorticoid, GC）信傳遞。內源性糖皮質激素的循環(huán)水平在炎癥發(fā)生期間增加，抑制軟骨細胞的增礦化（Cirillo et al 2017）。雖然生理水平的糖皮質激素可以促進成骨細胞的分化是高水平的循環(huán)糖皮質激素會通過減少成骨細胞蛋白的合成，促進細胞凋亡而成骨細胞的數量（Reid et al 1998, Weinstein et al 1998）。這一作用破壞了骨生骨吸收之間的平衡狀態(tài)，導致骨量丟失，骨組織受損。另外，還有研究表明，系統(tǒng)中高水平存在的 GC 還會增加血液高凝狀態(tài)的風險，繼而阻礙血液運輸營質，對骨形成造成負面影響（Cao et al 2017）。 腸道微生物群對骨骼的影響

及骨量維持方面具有重要調節(jié)作用的維生素（Contreras et al 2012）。更重腸道微生物群可以通過其自身或其所釋放的代謝產物直接或間接的與機體發(fā)生接觸，刺激免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用。免疫細胞，包括 T 細胞和樹突狀細胞過與腸道內壁微生物群的相互作用而遷移至淋巴結中，激活促炎或抗炎免Belkaid et al 2014）。這些免疫細胞還可以將炎性介質或細胞因子釋放到循中，對全身的骨組織穩(wěn)態(tài)維持產生影響（Li et al 2007）。另外，通過將微分子模式（microbial associated molecular patterns, MAMPs）釋放進入循環(huán)系微生物群也可以對機體骨組織產生影響。例如 LPS 和鞭毛蛋白等就是最為AMP，它們分子量足夠小，可以順利穿透腸粘膜屏障而進入循環(huán)系統(tǒng)，一包括骨骼在內遠端器官，MAMP 即可激活免疫應答反應，產生局部tgieter et al 2015）。然而，由于骨組織與腸道相對較長的生理學距離，使道微生物對骨骼影響的研究尚不深入，而近幾年高通量測序技術的長足發(fā)領域的深入研究提供了可能。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 姜牧君;陳育華;屈曉龍;葛波波;屈洪黨;;LPS誘導慢性帕金森病小鼠模型的建立與評價[J];解剖學研究;2016年05期

2 劉音;劉碩;王文蝶;朱軍;陳朱波;姜明紅;;利用流式細胞術檢測LPS刺激活化后小鼠腹腔巨噬細胞體積的變化[J];基礎醫(yī)學與臨床;2014年06期

3 白鑫宇;楊曉峰;趙葉利;李盈;李建春;;金絲桃苷對內毒素(LPS)誘導的小鼠急性腎損傷的保護作用[J];沈陽藥科大學學報;2014年10期

4 方慧;李霞;孫立娟;薛明勝;王翔宇;;羧甲基殼聚糖對LPS干預人牙周膜成纖維細胞表達IL-6的影響[J];臨床口腔醫(yī)學雜志;2013年11期

5 劉利本;平家奇;劉婧陶;張雪梅;;蒲公英提取物對LPS激活小鼠腹腔巨噬細胞炎癥因子分泌的影響[J];動物醫(yī)學進展;2011年02期

6 劉建強;;LPS誘導的炎癥反應對腦動脈瘤形成和破裂引起出血的影響[J];醫(yī)學理論與實踐;2017年16期

7 高厚明;劉志承;石巧玲;馮四林;;厚樸酚改善LPS誘導的小鼠抑郁行為和大腦細胞因子的研究[J];中醫(yī)藥通報;2016年02期

8 方慧;李霞;孫立娟;;羧甲基殼聚糖對LPS干預人牙周膜成纖維細胞表達PGE2的影響[J];臨床口腔醫(yī)學雜志;2015年05期

9 王長文;馬洪波;張鐸;趙文秀;;茶多糖對LPS活化單核巨噬細胞內活性氧的影響[J];中國獸醫(yī)雜志;2014年03期

10 喻良文;黃曉其;鐘燕珠;;銀翹散對LPS致急性肺損傷小鼠的保護作用[J];四川中醫(yī);2014年05期

相關會議論文 前10條

1 申靜;劉艷利;李雪媛;梁賽賽;姚軍虎;楊小軍;;曲古抑菌素對LPS刺激的肉雞PBMC促炎性細胞因子表達的影響[A];中國畜牧獸醫(yī)學會動物營養(yǎng)學分會第十二次動物營養(yǎng)學術研討會論文集[C];2016年

2 孫海林;殷超;黃燕平;趙茹茜;楊曉靜;;LPS處理對豬背最長肌能量代謝的影響[A];中國畜牧獸醫(yī)學會動物福利與健康養(yǎng)殖分會成立大會暨首屆規(guī)�；】蹬c福利養(yǎng)豬高峰學術論壇論文集[C];2015年

3 何文喜;Cooper PR;Anthony J.Smith;;LPS對牙本質涎磷蛋白基因表達調控的研究[A];全國第三次牙體牙髓病學臨床技術研討會論文匯編[C];2009年

4 李鶴;程廣東;趙玉蓮;吳越;李賢賢;李艷華;;連翹酯苷對LPS誘導的肉雞肝臟急性炎癥反應的作用[A];中國毒理學會獸醫(yī)毒理學與飼料毒理學學術討論會暨獸醫(yī)毒理專業(yè)委員會第4次全國代表大會會議論文集[C];2012年

5 關爽;熊瑛;宋博翠;宋宇;王大成;初曉;陳娜;鄧旭明;盧靜;;紅景天苷對LPS-誘導的小鼠急性肺損傷的保護作用研究[A];中國毒理學會獸醫(yī)毒理學與飼料毒理學學術討論會暨獸醫(yī)毒理專業(yè)委員會第4次全國代表大會會議論文集[C];2012年

6 周捷;;脆弱類桿菌脂多糖(LPS)對正常人外周血單個核細胞分泌IL-10及凋亡的影響[A];全國危重燒傷患者早期復蘇對策專題研討會論文匯編[C];2005年

7 周捷;黃曉元;;脆弱類桿菌脂多糖(LPS)對正常人外周血單個核細胞分泌IL-10及凋亡的影響[A];第四屆全國燒傷救治專題研討會燒傷感染救治新進展論文匯編[C];2006年

8 ;Regulation of function of lipopolysaccharide(LPS)-activated dendritic cells by salmeterol[A];中華醫(yī)學會呼吸病學年會——2011（第十二次全國呼吸病學學術會議）論文匯編[C];2011年

9 蘇蕓;辛崗;謝澤鋒;李康生;;LPS預激對大腦皮質星形膠質細胞免疫功能的影響[A];第八屆全國免疫學學術大會論文集[C];2012年

10 申靜;武圣儒;郭偉;李世召;姚軍虎;楊小軍;;蛋氨酸和葉酸對LPS刺激的肉雞PBMC促炎性細胞因子表達的影響[A];中國畜牧獸醫(yī)學會動物營養(yǎng)學分會第十二次動物營養(yǎng)學術研討會論文集[C];2016年

相關重要報紙文章 前1條

1 記者 趙姝婧;邵峰實驗室發(fā)文發(fā)現細菌LPS合成的前體庚糖分子可被宿主新型免疫受體激酶ALPK1識別，進而激活宿主天然免疫反應[N];新清華;2018年

相關博士學位論文 前10條

1 邱振宇;莫西沙星對LPS誘導小鼠腹腔巨噬細胞炎癥反應的影響與機制研究[D];中國醫(yī)科大學;2018年

2 李瑩;DHM對雛雞生長和免疫功能影響及其緩解LPS致肝脾損傷作用[D];東北農業(yè)大學;2019年

3 王榮梅;LPS、日糧磷及維生素D水平對蛋雞FGF23和磷轉運體表達的影響[D];山東農業(yè)大學;2017年

4 劉偉;腎上腺髓質素對LPS抑制人臍靜脈內皮細胞TFPI基因表達的影響及其分子機制[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2007年

5 趙素賢;原發(fā)性膽汁性肝硬化（PBC）臨床病理特點及LPS在其發(fā)病中作用的研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2008年

6 傘治豪;蒲公英甾醇對LPS誘導的乳腺炎抗炎作用及調節(jié)機制研究[D];吉林大學;2014年

7 高源;大黃酸在LPS活化巨噬細胞中發(fā)揮抗炎與促炎雙向作用的機制研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2014年

8 陳玲;LPS刺激的奶牛乳腺上皮細胞轉錄組和miRNA表達譜變化規(guī)律的研究[D];西北農林科技大學;2016年

9 金鵬鋒;益生菌對LPS誘導的小鼠肝損傷和炎癥因子表達的影響作用及機制研究[D];浙江大學;2015年

10 邢金燕;辛伐他汀對LPS誘導內皮祖細胞功能的影響[D];山東大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 童小樂;TD肉雞的腸道菌群變化及LPS對肉雞脛骨形成的影響[D];華中農業(yè)大學;2019年

2 侯凌云;兒童下呼吸道菌群多樣性和LPS對哮喘小鼠輔助性T細胞分化的影響[D];廈門大學;2018年

3 李天珍;LPS致雛雞炎癥模型的建立及其應用初探[D];貴州大學;2019年

4 徐光彬;布魯氏菌LPS對山羊子宮內膜上皮細胞內質網應激和炎癥因子的影響[D];西北農林科技大學;2018年

5 王慶文;朊蛋白在LPS誘導的結腸炎癥中的作用研究[D];華東師范大學;2018年

6 王芳;苦參堿聯(lián)合黃芩苷對LPS誘導小鼠肺炎的影響[D];山西農業(yè)大學;2018年

7 祁思蕊;乳酸桿菌上清對LPS致敏小鼠腸道免疫調節(jié)效應和肝臟保護作用[D];浙江農林大學;2019年

8 李建奎;川芎嗪對LPS誘導AKI小鼠腎內皮細胞糖層損傷的保護作用及其機制的研究[D];濱州醫(yī)學院;2018年

9 王特日格樂;沙蔥總黃酮對LPS誘導的小鼠腹腔巨噬細胞抗炎作用的研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2018年

10 韓秀瑞;羊種布魯氏菌變異株細胞內存活能力及LPS遺傳特征研究[D];中國疾病預防控制中心;2017年

本文編號：2788696