AMPK及其信号通路与高能低蛋白日粮致蛋鸡脂肪肝出血综合征的关系研究

Fat liver hemorrhage syndrome (FLHS) is a nutritional and metabolic disease caused by fat metabolism disorder and characterized by fatty degeneration and bleeding of the liver. It is a common disease in high yield hens. Clinical causes mainly related to nutritional factors, genetic factors, management factors, environmental factors, hormones and toxic substances. High-energy low-protein diet is the main cause of fatty liver haemorrhagic syndrome on the producing laying hens, but the pathogenesis is still not clear. AMPK (AMP-activated protein kinase) and its network are closely related to the animal body fat metabolism. Therefore, this study uses in situ hybridization, real-time PCR, Western blotting, immunohistochemistry and computer image analysis techniques and clinical pathology detection technology to study the role of AMPK pathway, in vivo and in vitro, in FLHS laying hens fat metabolism, and to reveal the relationship of AMPK pathway with FLHS caused by high-energy low-protein diets, and partially elucidate the potential mechanism, provide a theoretical basis for the prevention and treatment of FLHS in high-yielding hens.

蛋鸡脂肪肝出血综合征(Fatty liver hemorrhagic syndrome，FLHS)是蛋鸡体内脂肪代谢紊乱引起的以肝脏发生脂肪变性、出血为特征的一营养代谢性疾病，是高产蛋鸡常见多发病。临床上发病原因主要涉及营养因素、遗传因素、管理因素、环境因素、激素以及有毒物质等，其中，高能低蛋白日粮是我国目前生产上蛋鸡发生脂肪肝出血综合征的主要原因，但其发病机制并不清楚。AMPK及其信号通路与动物机体脂肪代谢密切相关。因此，本研究利用原位杂交、荧光定量PCR、Western blotting、免疫组化、计算机图像分析技术和临床病理学等检测技术，体内和体外试验相结合，研究AMPK及其信号通路与患FLHS蛋鸡体内脂肪代谢的相关性，从而揭示AMPK及其信号通路与高能低蛋白日粮致FLHS的关系，进而部分阐明高能低蛋白日粮致FLHS的机理，为高产蛋鸡FLHS的防治提供理论基础。

蛋鸡脂肪肝出血综合征（FLHS）是蛋鸡体内脂肪代谢紊乱引起的以肝脏发生脂肪变性、出血为特征的一种营养代谢性疾病，是高产蛋鸡的常见多发病。临床上高能低蛋白日粮是生产上蛋鸡发生脂肪肝出血综合征的主要原因之一，但其发病机制并不清楚。AMPK及其信号通路与动物机体脂肪代谢密切相关。本项目系统研究了高能低蛋白日粮致蛋鸡FLHS的临床病理学变化；研究了高能低蛋白日粮对蛋鸡肝脏、下丘脑和胰脏AMPK及其信号通路相关基因表达的影响；开展了高能低蛋白日粮致蛋鸡FLHS的血清代谢组学分析；研究了不同发病程度的蛋鸡FLHS中AMPK及其信号通路相关基因的变化；改进了蛋鸡原代肝细胞的分离培养方法；确定了AMPK激活剂AICAR和抑制剂Compound C在蛋鸡原代肝细胞中激活和抑制最佳作用时间；建立了蛋鸡原代肝细胞脂肪变性模型；研究了AMPK激活剂AICAR和抑制剂Compound C对蛋鸡原代肝细胞脂肪变性模型中细胞的脂质代谢和AMPK信号通路基因表达的影响。结果表明，高能低蛋白日粮能成功诱发蛋鸡脂肪肝出血综合症，发病过程中，能引起蛋鸡腹脂增加，肝脏脂肪累积造成脂肪肝，肝功能受损，血清电解质、葡萄糖有一定的变化，鸡血清和肝脏脂类物质都会发生相应变化；引起肝脏和下丘脑中 AMPK mRNA 的表达量下降，肝脏p-AMPK蛋白表达量下降；随着FLHS的严重程度增加，AMPK mRNA表达量显著降低，脂质合成增多，脂肪酸氧化降低；AMPK激活剂AICAR和抑制剂Compound C对蛋鸡原代肝细胞和脂肪变性肝细胞中的脂类物质和AMPK信号通路基因表达都产生相应的影响。说明，在高能低蛋白日粮致FLHS发病过程中，AMPK活性、基因表达和蛋白表达下降，从而引起其通路发生改变导致脂肪酸和胆固醇的合成增多、分解减少，从而蛋鸡肝脏中的脂质沉积，这可能是高能低蛋白日粮致FLHS发病机制之一。总之，通过体内外研究，了解了AMPK信号通路与患FLHS蛋鸡体内脂肪代谢的相关性，初步揭示了AMPK信号通路与高能低蛋白日粮致FLHS的关系，部分阐明了高能低蛋白日粮致FLHS的机理，为高产蛋鸡FLHS的防治提供了一定的理论基础。