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黄淑成副教授课题组,在中药药理学领域国际期刊《Phytomedicine》在线发表题为《Strontium chelate with Achyranthes bidentata polysaccharide as a carrier promotes bone regeneration through mediating the gut-liver-bone axis in TD chickens》的研究论文。该研究从肠-肝-骨轴视角系统阐明了牛膝多糖-锶螯合物修复肉鸡胫骨软骨发育不良(TD)的调控机制,为家禽骨病绿色防控及功能性饲料添加剂研发提供了理论依据与技术支撑。

胫骨软骨发育不良(TD)是规模化肉鸡养殖中高发的骨骼代谢疾病,以胫骨生长板血管生成障碍、软骨细胞成熟异常为病理特征,严重影响肉鸡生长性能与动物福利,目前缺乏有效的干预手段,是制约我国家禽产业高质量健康发展的重要问题。课题组立足河南道地药材怀牛膝资源优势,创新性将牛膝多糖与生物活性微量元素锶进行配位螯合,制备出兼具成骨与成血管活性的牛膝多糖-锶螯合物,利用牛膝多糖“引药下行”的特性提升锶元素在骨组织的靶向富集特性。研究通过构建福美双诱导的TD肉鸡模型,结合组织病理学、micro-CT、分子生物学、微生物组学及代谢组学等多种技术手段,证实牛膝多糖-锶螯合物可显著改善TD肉鸡生长性能,恢复胫骨微观结构,促进胫骨生长板血管生成与成骨分化。机制研究表明,螯合物能通过激活胫骨生长板ITGB1/FAK/PI3K/AKT1信号通路,上调eNOS、VEGFA等关键因子表达,同步强化成骨作用与骨血管生成;同时可提高十二指肠紧密连接蛋白表达,修复TD肉鸡肠道黏膜屏障损伤,重塑肠道菌群结构,缓解肠道炎症,并通过粪菌移植实验证实肠道微生物是牛膝多糖-锶螯合物调控骨健康的重要介质。代谢组学进一步发现,磷脂酰胆碱(PC)异常积累引发的肝脏脂代谢紊乱是TD肉鸡骨骼损伤的重要诱因,螯合物可有效逆转机体PC积累,恢复肝脏脂代谢稳态,减轻脂代谢异常对胫骨发育的不利影响,实现肠道菌群、肝脏代谢与骨再生的协同调控。该研究揭示了天然多糖-微量元素螯合物通过肠-肝-骨轴调控家禽骨健康的作用机制,证实了牛膝多糖-锶螯合物作为绿色新型活性复合物的应用潜力,不仅为肉鸡TD的防控提供了新方案,也为天然产物在畜禽骨骼健康领域的开发利用提供了新思路。
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黄淑成副教授为通讯作者,硕士研究生丁文丽、农学院王丽副教授及硕士研究生徐博文为共同第一作者,动物科技学院韩瑞丽教授参与了该研究工作。该研究工作得到河南省优秀青年科学基金(262300421120)、国家自然科学基金(32202876)等项目的联合资助。(文/丁文丽)
论文链接://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0944711326003120