慢性皮质酮处理对不同TI表型肉鸡生长及福利状况的影响及其分子机理

摘要

紧张性不动（tonicimmobility,TI）测试是评价动物对外界刺激恐惧程度的一个指标。研究发现，中枢5-羟色胺(serotonin)系统和下丘脑-垂体-肾上腺（hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA）轴对动物TI持续时间有显著的影响。禽类生来就可以分为短TI持续时间(shorttonicimmobilityduration，STI)表型和长TI持续时间（longtonicimmobilityduration，LTI）表型，并且这种表现型可以遗传至后代。应激是禽类生产中影响生产性能、产品品质和福利状况的重要因素，禽类对外界应激的适应性可能会影响到家禽生长发育及福利状况。目前研究表明不同TI表型鹌鹑在体重、行为、产蛋性能和HPA轴应激反应方面存在显著差异，而不同TI表型的肉鸡在基础和应激状态下生长发育和福利状况是否存在差别，却未见报道。本文采用慢性皮质酮处理模拟慢性应激，比较STI和LTI表型肉鸡在正常和应激状态下生长发育、行为、福利状况和血液生理生化指标的差异，进而通过研究中枢5-羟色胺系统和HPA轴相关基因的表达以探讨可能的TI分型分子机理，此外还初步探索了可能的表遗传机制，为TI表型在肉鸡育种中的应用提供理论基础。
　　1.皮质酮对不同TI表型肉鸡生长、行为和福利的影响
　　本章通过TI诱导测试把肉鸡分为STI组和LTI组，从27d开始在饮水中添加皮质酮(5mg/L)模拟慢性应激，连续处理15d，比较STI和LTI表型肉鸡生长、行为和福利状况。结果表明，STI表型肉鸡体重、胸肌/体重比显著高于LTI表型(P＜0.05)，肝重/体重比有低于LTI表型的趋势（P=0.053）。STI表型肉鸡修饰行为比例显著高于LTI表型（P＜0.05），觅食行为比例有高于LTI表型的趋势（P=0.055）。应激状态下，STI表型脚垫损伤状况显著高于LTI表型（P＜0.05），羽毛洁净度有优于LTI表型的趋势（P=0.061）。皮质酮处理严重阻碍肉鸡生长发育和免疫器官发育，肉鸡的体重、胸肌/体重比、肝重/体重比、法氏囊/体重比及脾脏/体重比均极显著降低(P＜0.01)。皮质酮处理后肉鸡行走行为时间比例显著增加(P＜0.05)，觅食行为比例有降低的趋势(P=0.051)，肉鸡福利评价指标除了步态评分外均显著下降（P＜0.01）。结果表明，STI表型肉鸡生长发育优于LTI表型肉鸡，表现出良好的生产性能，同时STI表型肉鸡表现出良好的行为，提示其精神状态较好。在福利方面，STI表型肉鸡在应激状态下福利状况好于LTI组，表现出对应激更好的适应性。
　　2.皮质酮对不同TI表型肉鸡血液生理生化指标的影响
　　血液生理生化指标可以反映家禽营养代谢、体内外环境平衡、机体健康的生理性或病理性变化。本章通过比较STI和LTI表型肉鸡血液抗应激指标及生化指标，研究不同TI表型肉鸡在应激反应、代谢及肝功能等方面是否存在差异。结果表明，21日龄时STI和LTI表型肉鸡血清皮质酮水平没有显著差异，皮质酮处理第6d、10d、15d时STI表型肉鸡皮质酮水平显著高于LTI表型(P＜0.05)。42日龄时皮质酮处理显著降低肉鸡血清皮质酮水平并显著升高血液中异嗜白细胞/淋巴细胞比值(P＜0.01)。STI表型肉鸡血清T4和尿酸水平显著低于LTI表型（P＜0.05），皮质酮处理显著升高了血清T3、FT3水平(P＜0.05)，同时显著降低血清胰高血糖素水平(P＜0.05)。皮质酮处理后血液高密度脂蛋白显著升高，乳酸脱氢酶显著降低，肌酸激酶和谷丙转氨酶极显著降低(P＜0.01)。结果说明，STI和LTI表型肉鸡受到慢性应激后血清皮质酮水平存在差异，提示不同TI表型间HPA轴功能可能存在差别。STI表型肉鸡可能具有更好的饲料蛋白利用率和抗氧化性，这对其生长发育有一定的作用。
　　3.皮质酮对不同TI表型肉鸡下丘脑5-羟色胺系统的影响
　　多个试验证实动物中枢5-羟色胺系统对TI持续时间有显著的影响，但STI和LTI表型间中枢5-羟色胺系统是否存在差别尚不清楚。本章研究了下丘脑5-羟色胺的合成代谢、重摄取和受体相关基因表达，结果发现，肉鸡下丘脑合成酶色氨酸羟化酶2和5-羟色胺降解酶单胺氧化酶mRNA表达不受TI表型和皮质酮处理影响(P＞0.05)。STI表型肉鸡下丘脑5-羟色胺转运蛋白和5-羟色胺受体1AmRNA表达极显著低于LTI表型（P＜0.01）。皮质酮处理降低了下丘脑5-羟色胺受体5HT1B（P=0.059）和5HT7(P＜0.05)mRNA表达。结果表明，STI和LTI表型间下丘脑5-羟色胺合成代谢不存在差异，但重摄取和负反馈机制存在显著差异，这可能是导致TI分型的重要机理。皮质酮处理不影响5-羟色胺合成代谢及重摄取，但降低了突触后膜5-羟色胺受体表达，对5-羟色胺系统有抑制作用。
　　4.皮质酮对不同TI表型肉鸡下丘脑HPA轴的影响
　　以往研究表明，STI和LTI表型肉鸡HPA轴的应激反应存在差别，且这种差别可能存在于HPA轴上游部分。本章研究了不同TI表型间下丘脑HPA轴相关基因表达情况，发现下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素mRNA和蛋白表达及精氨酸加压素mRNA表达均不受TI表型和皮质酮处理影响(P＞0.05)。下丘脑糖皮质激素受体(glucorcoticoidreceptor,GR)、11beta-类固醇脱氢酶2(11beta-hydroxysteroiddehydrogenasetype2，11beta-HSD2)和FK506结合蛋白5(FK506bindingprotein5，FKBP5)表达在STI和LTI表型间存在显著差异。STI表型肉鸡GR(P=0.059)mRNA表达低于LTI表型，但GR蛋白表达显著高于LTI表型(P＜0.01)，HSD2mRNA和蛋白表达均显著低于LTI表型肉鸡（P＜0.05），FKBP5mRNA(P=0.077)和蛋白表达(P=0.056)高于LTI表型。皮质酮处理显著升高HSD2和FKBP5蛋白表达(P＜0.05)，但不影响GR蛋白表达。结果说明，STI表型和LTI表型HPA轴负反馈机制存在差异，和LTI表型肉鸡相比，STI表型肉鸡下丘脑GR和FKBP5表达较高，HSD2表达较低。HPA轴相关基因表达的差异可能是TI分型的一个重要机理。
　　5.不同TI表型肉鸡下丘脑GR转录调控的表遗传机制
　　第四部分研究发现，STI和LTI表型间下丘脑GRmRNA和蛋白表达均有差异且趋势相反。本章对STI和LTI表型之间GR启动子部分甲基化程度和靶向GR的miRNAs表达情况进行了研究。结果发现，不同TI表型肉鸡下丘脑GR启动子部分甲基化程度不存在显著差异。不同TI表型间下丘脑靶向GR的miRNAs表达存在显著差异，STI表型肉鸡下丘脑miR-22、miR-211、miR-181a表达均显著低于LTI表型(P＜0.05)，皮质酮处理后miR-18表达显著升高(P＜0.05)。皮质酮处理导致miR-211和miR-181b表达在STI表型肉鸡下调而在LTI表型组上调，TI表型和皮质酮处理互作效应显著（P＜0.05）。结果表明，STI表型肉鸡下丘脑GR蛋白水平显著高于LTI表型可能和miRNAs的调控有关。TI表型间miRNAs调控机制存在差别，可能是STI和LTI分型的内在机制之一。

目录

声明

摘要

缩略语

引言

第一章 禽类紧张性不动表型研究进展

1 TI定义及其表现

2 影响TI持续时间的一般因素

3 TI与禽类生长、行为及福利关系

4 TI表型的生理和遗传基础

第二章 中枢神经递质与TI表型

1 中枢5-羟色胺及其受体

2 5-羟色胺系统对TI的影响

3 其他神经递质对TI的影响

第三章 下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴和TI表型

1 下丘脑-垂体-肾上腺轴

2 HPA轴与TI表型之间的关系

3 HPA轴与5-羟色胺系统之间的关系

第四章 皮质酮对不同TI表型肉鸡生长、行为和福利的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第五章 皮质酮对不同TI表型肉鸡血液生理生化指标的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第六章 皮质酮对不同TI表型肉鸡下丘脑5-羟色胺系统的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第七章 皮质酮对不同TI表型肉鸡下丘脑HPA轴的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第八章 不同TI表型肉鸡下丘脑GR转录调控的表遗传机制

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

总体讨论

结论

本文创新点

参考文献

致谢

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