多因素诱导大口黑鲈营养型肝脏疾病代谢调控机理研究

Largemouth bass (Micropterus salmoides) is an important freshwater fish species in china. However frequent nutritional liver disease (NLD) occurrence becomes the key factor that restricts its aquaculture industrial development. Dietary high non-protein energy and lipid oxidation are the major reason to induce the NLD in fish. Fish NLD is a complex and dynamic development process involved in a series of metabolic disorders. There is lack of the systematic study on the apparent response and metabolic regulation of fish NLD. The NLD models induced by long time fed with artificial diet will be obtained by tracking the farming conditions of largemouth bass in actual aquaculture production. The apparent response and the regulation mechanism of key metabolic pathways in NLD models will be clarify through the differences analysis on liver structure, physiological and biochemical, metabolic pathways and regulatory factors compared with the fed with iced fresh fish control. The specificity and sensitivity of apparent and metabolic regulation indices will be screening to build the macroscopic and microcosmic biomarker systems for effective evaluation the NLD which induced by fed with artificial diet. The results of the studies will provide scientific basis for prevention, diagnosis and treatment of NLD in largemouth bass aquaculture.

大口黑鲈是我国重要的淡水养殖品种，但营养型肝脏疾病的频繁发生成为制约其产业发展的关键因素。饲料中非蛋白能量过高和脂肪的氧化是造成鱼类营养型肝脏疾病发生的主要原因。鱼类营养型肝脏疾病是涉及到一系列代谢机能紊乱的复杂动态发展过程，但目前缺乏对鱼类营养型肝脏疾病表观响应及代谢调控机理的系统性研究。本项目拟以大口黑鲈为研究对象，通过对全程使用人工配合饲料饲喂的大口黑鲈养殖状况的跟踪，获得由人工配合饲料导致的营养型肝脏疾病模型；通过对饲料主要成分和氧化状况，营养型肝脏疾病模型的肝脏组织结构、生理生化、相关代谢途径和调控因子与饲喂冰鲜杂鱼对照的差异比较分析，阐明导致营养型肝脏疾病的饲料因素和营养型肝脏疾病表观响应和关键代谢途径的调控机理；筛选特异性和敏感性的表观和代谢调控指标，建立从宏观到微观的评判营养型肝脏疾病发生的有效生物学标志系统。为养殖过程中大口黑鲈营养型肝脏疾病的预防、诊断和治疗提供科学依据。

大口黑鲈是我国重要的淡水养殖品种，但营养性肝脏疾病的频繁发生成为制约其产业发展的关键因素。鱼类营养性肝脏疾病是涉及到一系列代谢机能紊乱的复杂动态发展过程，但目前缺乏对鱼类营养性肝脏疾病表观响应及代谢调控机理的系统性研究。本文以大口黑鲈为研究对象，探究导致营养性肝脏疾病的饲料因素及营养性肝脏疾病的关键调控机理。试验设计2个处理组，分别全程投喂冰鲜鱼（BX）、配合饲料，养殖周期为60天。养殖试验结束后，采集血液、分子等样品，并对样品进行了分析，结果表明：与BX组相比，SL组末均重下降，肝体比、脏体比、肝脏脂肪含量显著升高，肥满度无显著差异。SL组大口黑鲈肝糖原、脂肪过量蓄积，血清中葡萄糖、胰高血糖素及酮体显著上升，而胰岛素显著下降，表明SL组大口黑鲈存在糖代谢紊乱，这可能是其摄食配合饲料后发生肝病的主要原因。AKP和TBA是临床诊断胆汁淤积的重要生物靶标，本研究中，SL组血清AKP、TBA含量显著上升，且胆汁酸合成的关键酶CYP7A1、CYP8B1表达量显著下降，表明配合饲料引发了大口黑鲈胆汁淤积。糖代谢障碍和胆汁淤积可能是配合饲料引起大口黑鲈营养性肝病的主要原因。BX组肝脏组织结构正常，而SL组肝脏发生不同程度损伤，包括空泡化、糖原蓄积、纤维化等。SL组炎症反应显著升高，JNK1/2被激活，Fas-L、caspase-8、-10、-3的mRNA相对表达量及活性caspase-3蛋白表达量显著升高，表明JNK-Fas-L-caspase凋亡通路已被激活。TUNEL检测结果显示SL组DNA片段化严重，与凋亡通路激活结果一致。SL组凋亡基因Bax、抗凋亡基因Bcl-2同时上调，但是Bax/Bcl-2>1，表明SL组肝细胞凋亡趋势明显，与以上研究结论一致。SL组P38α蛋白表达量显著下降，提示p38α的抑制可能与细胞凋亡有关。综上所述，糖代谢障碍可能是配合饲料引发营养性肝病的主要原因，胆汁淤积是主要表型。配合饲料引发的炎症反应、凋亡等，可能与MAPK信号通路有关。