早期日粮能量水平调控肉仔鸡小肠磷转运的分子机制

Feed restriction to broilers could alleviate a series of diseases due to high growth rate. My previous study found that low dietary nutrient density could not only control the growth rate of broilers, but also avoid the starvation induced by feed restriction, whereas in the meanwhile, the phosphate transport in small intestine of broilers was also declined with the mechanism unknown. Former research had showed that NaPi-2b was regulated by energy levels in enterocyte. AMP-activated protein kinase (AMPK), a sensor of peripheral energy balance, could play a role in regulating small epithelial cell NaPi-2b mRNA and protein expression. In the study， we will first analyze the small intestinal phosphate transport and AMPK signal pathway. Then an in vitro trial will be carried out with the activator of the AMPK added to reveal the relationship between intestinal phosphate transport and AMPK signal pathway. This study will provide a theoretical basis for understanding the intestinal phosphate transport mechanism.

对肉仔鸡进行限制饲喂可缓解因生长速度过快引起的肉鸡不良反应。申请者在前期研究中发现通过对日粮营养浓度进行稀释可以控制生长速度，还可避免因限饲导致的饥饿,但日粮低营养浓度却引起肉仔鸡小肠磷转运吸收下降，其机制有待于进一步研究。另外前人研究表明，无机磷转运受肠道上皮细胞能量代谢水平的调控；AMPK 作为细胞重要的能量感受器，在调节能量代谢平衡的同时对肠上皮NaPi-2b的mRNA表达和蛋白表达也有调控。本课题拟分析肉仔鸡日粮能量和磷水平在调控磷转运过程中对小肠磷转运和AMPK信号的影响，继而通过体外试验用AMPK的促进剂对肠道细胞进行刺激，研究AMPK信号与肠道磷转运吸收的关系，最终明确AMPK通路是否在日粮能量调控磷吸收的过程中发挥作用。本研究将为理解肠道磷的转运机制奠定理论基础。

Na/Pi- IIb 转运蛋白是对磷在小肠中的吸收有重要影响的一种载体蛋白，也是目前在小肠中发现的惟一的无机磷转运蛋白。高浓度的NaPi-IIb mRNA表达能够反映动物在这种生命阶段内的生长需要量，并保障在一定生长周期内骨骼较高的矿化率。多数研究已经表明，饲粮营养浓度会影响肉仔鸡小肠NaPi-Ⅱb及相关蛋白的表达量。但能量对磷转运的调控机制目前还未见报道。AMPK 是细胞重要的能量感受器，在调节代谢和能量平衡等方面具有重要的作用。因此，本研究首先设置了日粮能量和非植酸磷NPP水平的互作试验，旨在探明能量调控肠道磷转运的过程中，AMPK通路相关蛋白活性是否受到相应的变化。结果表明，日粮能量和NPP水平对生产性能的影响存在互作效应。高能或低磷日粮显著提高血清中AKP活性，高能日粮中降低NPP水平会显著提高血浆中Fructose水平，降低胫骨强度，低磷日粮中提高能量水平可以提高血清中Pi水平。低能日粮显著降低了3周龄肉鸡肠道绒毛高度；低能高磷日粮显著降低CD，显著增加VH：CD比值；NaPi-IIb和GLUT5 mRNA的转运表达会随着日粮能量水平的降低显著增加，低能日粮中提高NPP水平显著降低P-AMPK/T-AMPK比值；在低能日粮中P-ACC/T-ACC比值随着NPP水平的升高显著降低。总之，日粮能量调控肠道磷转运过程中，果糖、AMPK通路以及胫骨指标都发生了相应的变化，肠道磷转运的变化可能与AMPK通路调节有关。为了进一步验证该结论，本研究进一步选用了AMPK通路的激活剂AICAR和抑制剂Compound C作正反验证试验。研究表明，在对肉仔鸡静脉注射AICAR 1h后，显著增加血浆中Ca水平，显著降低肠道NaPi-IIb mRNA相对表达量以及肠道AMP水平和TAN含量。腹腔注射Compound C有提高血浆中Pi水平的趋势，低能可以显著提高血浆中Pi水平。腹腔注射Compound C 1h后，显著增加NaPi-IIb mRNA相对表达量，并有降低p-ACC/T-ACC比值、肠道AMP的趋势；低能量日粮可以显著提高p-mTOR/T-mTOR比值。互作效应显示，Compound C和日粮能量对AMPK通路相关蛋白表达不存在互作效应。试验结果证明，能量对肠道磷转运的影响会受到AMPK通路的调控，但不是唯一的调控途径。该研究可以丰富磷营养理论，并为优化配方提供指导.