張 彌,涂聞君,張 奇,江 莎,2*
(1. 西南大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院 動物健康與動物性食品安全國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,重慶400715;2.西南大學(xué) 醫(yī)學(xué)研究院免疫學(xué)研究中心,重慶402460)
雞FLHS是雞肝和腹腔內(nèi)異位脂肪沉積過多,伴隨肝組織質(zhì)脆和出血為特征的營養(yǎng)代謝性疾病,病雞在臨床上表現(xiàn)為突然發(fā)病、肝破裂、出血和突然死亡等特征。剖檢發(fā)現(xiàn),約40%蛋雞死亡由FLHS造成,而在籠養(yǎng)蛋雞中,這個數(shù)據(jù)更高達(dá)74%,且97%FLHS病雞有大量脂肪堆積。因此,該病是籠養(yǎng)雞非感染性死亡的主要原因之一,給禽蛋業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。雞的肝組織在脂肪合成和代謝中起主要作用,肝組織中脂肪合成量遠(yuǎn)大于脂肪組織,經(jīng)選育的商品雞飼料轉(zhuǎn)化率高,更易發(fā)生代謝紊亂。雞FLHS的發(fā)生原因、機(jī)理、病理癥狀與哺乳動物非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)類似,因此也常作為NAFLD研究的動物模型。本文從遺傳、營養(yǎng)、激素、環(huán)境、腸道微生物等方面闡述可能引起雞FLHS發(fā)生的原因,列舉和對比研究人員通過不同方法等構(gòu)建的FLHS模型。盡管雞FLHS的病理機(jī)制尚不完全清楚,但可與NAFLD類似,如胰島素抵抗、肝氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等,被學(xué)者廣泛接受的NAFLD發(fā)病機(jī)制“多重打擊”學(xué)說可為解釋FLHS提供一定的參考,本文從FLHS的脂肪變性、胰島素抵抗、脂肪毒性、氧化應(yīng)激、炎癥、纖維化、脂肪因子分泌異常和自噬抑制等多重方面綜述FLHS可能的發(fā)病機(jī)制,為進(jìn)一步深入研究雞FLHS提供參考。
不同品系的雞患FLHS的敏感程度存在差異。在蛋雞中,Abplanalp和Napolitano報(bào)道白來航蛋雞品系由于其肝組織中酶活性高,相比于同齡其他品系蛋雞,容易發(fā)生肝功能障礙而誘發(fā)FLHS;肉雞中,Zhang等報(bào)道京興黃雞比北京油雞更易形成脂肪肝,且脂肪肝可從父系遺傳給后代:第一代(F0)高脂飲食誘導(dǎo)FLHS,后代飼喂正常日糧,從F1代到F3代,表現(xiàn)出肝糖脂代謝關(guān)鍵基因上調(diào),F(xiàn)LHS發(fā)病率是對照組的兩倍。
另一方面,表觀遺傳變化與遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素相互作用決定疾病的易感性,肝特定DNA異常甲基化、miRNA和lncRNA都與脂質(zhì)代謝和脂肪肝密切相關(guān),為單純性脂肪變性到NAFLD過程中的重要決定因素之一,但很少有關(guān)于其在FLHS進(jìn)程中的報(bào)道。FLHS雞的肝低甲基化特征已被確定,Liu等報(bào)道乙酰輔酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)啟動子的甲基化水平降低,可增加脂肪從頭合成(lipogenesis,DNL),增加肝脂肪含量;微粒體三酰甘油轉(zhuǎn)移蛋白(microsomal triglyceride transfer protein,MTTP)啟動子的甲基化水平降低,促進(jìn)MTTP表達(dá)而增加肝細(xì)胞的甘油三酯(triglyceride,TG)輸出。Li等發(fā)現(xiàn),代謝相關(guān)的lncRNA(lncLTR)由雌激素調(diào)節(jié)且與母雞的血漿TG顯著相關(guān)。Tan等研究顯示,在高能日糧誘導(dǎo)FLHS雞的肝組織中,檢測觀察的83種與脂代謝和糖代謝相關(guān)的基因中有72%上調(diào),而檢測觀察的150種免疫相關(guān)基因中有81%下調(diào),并發(fā)現(xiàn)23個靶基因(如1、3和)是甲基化和lncRNAs調(diào)控的中心基因。同樣,Zhu等報(bào)道高能低蛋白日糧影響327(一種啟動子的表觀遺傳標(biāo)記)的組蛋白修飾和染色質(zhì)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致雞肝脂質(zhì)代謝、免疫應(yīng)答和過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPAR)信號通路基因失調(diào),使肝組織脂肪過度積累并誘發(fā)FLHS。然而還尚未有研究報(bào)道與肝纖維化的存在和程度相關(guān)的表觀修飾變化。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了表觀遺傳修飾對基因表達(dá)的調(diào)控,并在FLHS發(fā)揮核心調(diào)節(jié)作用。因此,鑒定關(guān)鍵基因和表觀遺傳標(biāo)記可擴(kuò)大對FLHS分子機(jī)制的研究。
FLHS病因與營養(yǎng)密切相關(guān),日糧中能量過高,飽和脂肪酸過多,缺乏氨基酸、礦物質(zhì)和維生素等是誘發(fā)FLHS常見因素。
能量過高是導(dǎo)致FLHS 發(fā)生的重要原因之一,因商品雞快速生長或高產(chǎn)蛋量需求,往往配比高能飼料;雞淋巴系統(tǒng)不夠完善,從腸道吸收的脂肪酸通過肝門靜脈系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)運(yùn)至肝,并且雞肝組織中脂肪合成速度遠(yuǎn)勝于哺乳動物,超過90%的脂肪在肝內(nèi)合成,因此,日糧中能量過高常誘導(dǎo)雞發(fā)生FLHS。為提高雞飼料的適口性和能量密度,飼料中的脂肪來源往往不同,而這也會影響FLHS的發(fā)生,不同脂肪酸對雞FLHS發(fā)生具有不同的影響。脂肪酸主要包括飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)、單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)和多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)。黃油、豬油等動物油是典型的SFA;油酸屬于MUFA,橄欖油、牛油果油和茶油中含有大量的油酸。PUFA分為n-3 PUFA和n-6 PUFA,α-亞麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)屬于n-3 PUFA,亞麻籽油中含有豐富的ALA,魚油中含有豐富的DHA;亞油酸(LA)屬于n-6 PUFA,大豆油、玉米油、葵花籽油、菜籽油等植物油含有豐富的亞油酸。飼料中添加MUFA和PUFA可減少氧化應(yīng)激和炎癥表達(dá)、降低低密度脂蛋白膽固醇的濃度、提高胰島素敏感性,而添加SFA可增加肝脂肪含量,誘導(dǎo)胰島素抵抗。在代謝中n-6和n-3 PUFA互相競爭輔酶,飲食中大量n-6 PUFA代謝產(chǎn)生的花生四烯酸為炎癥介質(zhì),相反,n-3 PUFA 中的EPA和DHA則促進(jìn)免疫細(xì)胞產(chǎn)生特異性促炎癥消退介質(zhì)進(jìn)而減少炎癥,并提高肉雞NK細(xì)胞活力和促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,n-6/n-3 PUFA比例的增加與肥胖和NAFLD有關(guān),在蛋雞日糧中添加n-3 PUFA則可豐富腸道微生物群和促進(jìn)脂質(zhì)代謝。FLHS進(jìn)程中,三種不飽和脂肪酸(油酸、亞油酸、棕櫚油酸)含量降低,其顯著減少導(dǎo)致過氧化和氧化應(yīng)激的增強(qiáng),而過氧化和氧化應(yīng)激增強(qiáng)可導(dǎo)致載脂蛋白B(apolipoprotein B,Apo B)的水解,進(jìn)而損害極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)的分泌,導(dǎo)致脂肪肝并減少卵黃中脂質(zhì)營養(yǎng)物的沉積,阻礙卵黃的發(fā)育和排卵。進(jìn)一步研究表明,亞油酸缺乏會引起生殖障礙疾病和脂質(zhì)代謝紊亂,F(xiàn)u等報(bào)道母體補(bǔ)充共軛亞油酸可減少雞胚肝中甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c(sterol-regulatory element binding protein-1c,SREBP-1c)的蛋白表達(dá),通過激活腺苷酸激活蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate (AMP)-activated protein kinase,AMPK)和PPARα信號通路降低雞胚肝的脂質(zhì)合成。因此,F(xiàn)LHS雞的肝脂肪沉積和產(chǎn)蛋率下降可能與血清不飽和脂肪酸缺乏有關(guān)。
肝DNL背后的酶促反應(yīng)和載脂蛋白的形成需要維生素和輔助因子的參與,如脂溶性維生素、膽堿、甲硫氨酸、磷脂、硒等。維生素E和膳食抗氧化混合劑可適度改善高氧化劑(3%氧化油、3%PUFA)日糧肉雞肝功能損傷和炎癥。膽堿、磷脂甜菜堿和葉酸作為甲基供體,飲食中缺乏這些物質(zhì)可影響表觀遺傳修飾的穩(wěn)定性,增加雞FLHS的易感性;而日糧中補(bǔ)充膽堿則減少蛋雞肝總脂質(zhì)和TG含量,提高抗氧化能力;母體補(bǔ)充甜菜堿使雄性幼雞免受皮質(zhì)醇誘導(dǎo)的肝TG積累。甲硫氨酸和膽堿為磷脂酰膽堿的重要前體,磷脂酰膽堿是構(gòu)成VLDL顆粒外殼的主要磷脂,甲硫氨酸/膽堿缺乏(methionine-choline deficiency,MCD)使VLDL合成受損、導(dǎo)致TG在肝細(xì)胞積累;因此,MCD也常用于誘導(dǎo)雞FLHS模型。磷脂是組成生物膜的主要成分,其不同營養(yǎng)制品廣泛應(yīng)用于雞飼料,飲食中添加3%大豆磷脂能有效改善FLHS病雞相關(guān)肝和血液指標(biāo)的異常變化。硒是禽類必需的微量元素,為谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的重要成分,缺乏可導(dǎo)致雞肝腫大、質(zhì)脆和營養(yǎng)不良,Ren等研究表明,硒可提高GSH-Px活性,緩解砷誘導(dǎo)的肉雞肝脂肪變性和肝損傷。
氨基酸通過三羧酸循環(huán)提供能量,并形成脂類轉(zhuǎn)運(yùn)所需的蛋白質(zhì),如Apo A和Apo B等載脂蛋白的形成需要多種氨基酸,與雞FLHS密切相關(guān);Guo等研究發(fā)現(xiàn),雞FLHS表現(xiàn)為血清絲氨酸含量增加和異亮氨酸、蘇氨酸含量減少的氨基酸代謝紊亂,Zhuang等報(bào)道FLHS雞肝組織丙氨酸、谷氨酰胺和苯丙酮酸等非必需氨基酸增加,而纈氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸等必需氨基酸減少,表明機(jī)體可能通過吸收氨基酸促進(jìn)脂類轉(zhuǎn)運(yùn),而缺乏相關(guān)氨基酸導(dǎo)致雞FLHS。
日糧中鈣、磷和維生素D不足,可導(dǎo)致采食量增加、機(jī)體能量蓄積,并通過下丘腦抑制促性腺激素分泌,降低產(chǎn)蛋量,同時進(jìn)一步導(dǎo)致肝脂肪的積累;及時補(bǔ)充鈣、磷或使用營養(yǎng)補(bǔ)充劑提高鈣、磷利用率等方法可緩解相關(guān)負(fù)面影響,并且補(bǔ)充維生素D還可增強(qiáng)雞抗氧化活性和抗炎作用。
籠養(yǎng)限制了雞的活動,有數(shù)據(jù)顯示,在籠養(yǎng)蛋雞中,高達(dá)74%死亡雞因FLHS引起,而自由放養(yǎng)模式中僅5%左右。春、夏季有更高的FLHS發(fā)病率,可能與環(huán)境溫度有關(guān)。熱應(yīng)激通過抑制電子傳遞鏈活性,增加電子泄露使肝中活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高,進(jìn)而誘導(dǎo)氧化應(yīng)激破壞肝脂質(zhì)代謝。Lu等報(bào)道慢性熱應(yīng)激會增加肉雞肝TG和總膽固醇(total cholesterol,TC)含量,上調(diào)脂肪酸合成相關(guān)基因如、脂肪酸合酶(fatty acid synthase,)、碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(carbohydrate response element binding protein,)和基因表達(dá),激活肝核受體α(liver X receptor alpha,LXRα)途徑使肝脂肪合成增加。
17β-雌二醇(E)是主要的循環(huán)雌激素,在蛋雞受光刺激后1~2 d增加,并在產(chǎn)蛋過程中保持較高濃度。E可促進(jìn)肝合成大量游離脂肪酸(free fatty acid,F(xiàn)FA)、TG和膽固醇酯,組裝成VLDL和卵黃原蛋白顆粒,通過血液循環(huán)輸送到卵巢產(chǎn)生蛋黃前體。添加外源E可顯著增加雞肝中TG、TC含量,同時上調(diào)脂肪酸和膽固醇合成相關(guān)基因,肌肉注射E可誘導(dǎo)雞FLHS模型。
慢性應(yīng)激或長期暴露于高糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid,GC)可導(dǎo)致雞脂肪肝,日糧中添加皮質(zhì)醇(cortisol,CORT)使肉雞血清葡萄糖、TG、TC和肝的相對重量、糖原含量增加,皮下注射CORT則通過激活脂肪合成、抑制線粒體脂肪酸β氧化導(dǎo)致雞脂肪肝,并且長期CORT暴露可進(jìn)一步引發(fā)雞肝組織炎癥和纖維化;同樣,口服地塞米松(dexamethasone,DEX)抑制肉雞三羧酸循環(huán)和脂肪酸氧化、促進(jìn)脂肪酸從頭合成導(dǎo)致糖脂代謝紊亂;注射DEX影響肉雞肝組織AMPK和膽汁酸合成信號通路。
骨鈣素(osteocalcin,OCN)由成骨細(xì)胞分泌,以非羧化形式(ucOCN)進(jìn)入血液調(diào)節(jié)能量代謝。OCN可通過多條途徑影響肝的脂質(zhì)代謝,即促進(jìn)脂聯(lián)素和胰島素分泌、提高胰島素敏感性、激活核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)途徑、抑制c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)或核因子κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)途徑。Xia等研究顯示,人類血清ucOCN水平與肝脂肪變性、炎癥和纖維化分級呈負(fù)相關(guān),外源性補(bǔ)充ucOCN則能夠改善飼喂西方飲食小鼠的肝脂肪變性、降低SREBP-1及其下游的蛋白表達(dá),表明OCN水平與NAFLD負(fù)相關(guān);并且Zhang等近期證實(shí),ucOCN通過GPRC6A受體保護(hù)小鼠免受高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD。然而,OCN對雞肝組織的影響研究甚少,僅Wu等報(bào)道了注射ucOCN可減輕蛋雞FLHS的胰島素抵抗、肝組織炎癥并可能激活肝組織自噬。另外,Jiang等研究顯示,高能飲食可誘導(dǎo)蛋雞脂肪肝、龍骨OCN濃度顯著降低、骨轉(zhuǎn)換上調(diào)導(dǎo)致骨骼損傷;因此,較低的OCN濃度也可能是骨質(zhì)疏松和脂肪肝的聯(lián)系因素之一。
飼料添加劑使用不當(dāng)或飼料加工、生產(chǎn)、運(yùn)輸及存儲環(huán)節(jié)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),如致病菌、黃曲霉菌、農(nóng)藥殘留、重金屬污染以及抗生素等易對肝造成損傷。致病菌如多殺性巴氏桿菌導(dǎo)致雞肝細(xì)胞炎癥等損害;肝為解毒器官,殘留的農(nóng)藥使肝超負(fù)荷工作分解毒素,易引起肝纖維化等損害;同樣,抗生素等藥物不僅對腸道微生物群有影響,藥物中成分也會對肝產(chǎn)生一定的毒性作用,進(jìn)而造成損傷。肝損傷導(dǎo)致肝功能下降,從而可能使雞易感FLHS。日糧中添加黃曲霉素B1導(dǎo)致肉雞肝脂肪變性,引起PPAR信號通路失調(diào)導(dǎo)致蛋雞肝脂肪沉積,并通過損傷線粒體結(jié)構(gòu)和呼吸功能導(dǎo)致氧化應(yīng)激、抑制抗氧化系統(tǒng)和細(xì)胞自噬、激活凋亡途徑并通過miRNA影響細(xì)胞周期和生長、上調(diào)NF-κB炎癥通路和炎癥小體組裝加劇肝毒性。環(huán)境中廣泛存在的重金屬鎘等為不可生物降解的污染物,Go等報(bào)道稱,低劑量鎘暴露引起脂肪酸代謝失調(diào)導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)脂肪肝,并刺激JNK磷酸化;氯化鎘誘導(dǎo)增加了大鼠脂肪合成(SREBP1、SREBP2、FAS)基因和蛋白的表達(dá),并提高血清和肝TG、TC水平導(dǎo)致肝脂質(zhì)積累;同樣,低劑量鎘暴露上調(diào)蛋雞肝脂質(zhì)合成()和脂蛋白合成()基因表達(dá),高劑量鎘暴露產(chǎn)生ROS誘導(dǎo)氧化應(yīng)激并引發(fā)肝損傷。
腸道屏障功能障礙、腸道微生物群及其代謝產(chǎn)物的變化影響NAFLD發(fā)生和進(jìn)展。高脂飲食導(dǎo)致菌群失調(diào),腸道屏障破壞,進(jìn)而促使細(xì)菌或其產(chǎn)物通過門靜脈轉(zhuǎn)移至肝,腸道微生物對肝脂質(zhì)代謝的影響如下:1)微生物失調(diào)導(dǎo)致腸道乙醇產(chǎn)量增加,乙醇可通過破壞緊密連接破壞腸道通透性,并誘導(dǎo)TG在肝內(nèi)蓄積及肝氧化應(yīng)激;2)腸源性病原體相關(guān)分子模式如LPS可特異性地與肝Toll樣受體結(jié)合激活肝促炎癥途徑;3)腸道微生物增加膽堿的水解,進(jìn)而導(dǎo)致膽堿缺乏,阻止VLDL分泌,導(dǎo)致TG在肝蓄積;4)過量的短鏈脂肪酸是肝糖異生和脂肪合成的底物,通過抑制AMPK活性促進(jìn)肝FFA的積累。Li等報(bào)道,與未發(fā)生肝脂肪變性的蛋雞相比,脂肪肝蛋雞腸道中的條件致病菌和有害菌增多,有益菌減少,肝脂肪變性與細(xì)菌相對豐度有關(guān)。Hamid等用蛋雞做模型研究自然發(fā)病NAFLD(FLHS)時發(fā)現(xiàn),腸道中厚壁菌門的豐度與肝纖維化程度相反,而擬桿菌門豐度則與肝纖維化正相關(guān),表明盲腸菌群失調(diào)與纖維化和NAFLD(FLHS)嚴(yán)重程度有關(guān)。在飼養(yǎng)過程中,給雞添加益生菌可調(diào)節(jié)盲腸菌群,減少肝中的脂肪含量。Zhang等給肉雞飼喂含有雙歧桿菌、植物乳桿菌、糞腸球菌、丁酸梭菌、瓜爾膠的復(fù)合益生菌發(fā)現(xiàn),該膳食補(bǔ)充劑改變了盲腸微生物群的多樣性,改變了短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的含量,抑制了脂肪生成;體外試驗(yàn)顯示,SCFAs(包括醋酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽)通過MAPK途徑上調(diào)腸上皮細(xì)胞上胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide,GLP-1)的表達(dá),而GLP-1通過AMPK/ACC信號傳導(dǎo)抑制原代肝細(xì)胞中的脂質(zhì)積累。這些研究表明,與哺乳動物類似,雞也具有腸-肝軸,F(xiàn)LHS疾病發(fā)展與腸道微生物密切相關(guān)。
雞FLHS在籠養(yǎng)蛋雞中尤為高發(fā),嚴(yán)重影響?zhàn)B殖業(yè)健康發(fā)展,建立動物模型有利于對發(fā)病機(jī)制進(jìn)行深入的研究,為防治該病奠定理論基礎(chǔ)。且國內(nèi)外研究表明,雞FLHS與哺乳動物NAFLD相似,雞FLHS常作為NAFLD的動物模型。飼料中能量含量過高是FLHS發(fā)生的主要原因之一,研究早期使用高能(high-energy,HE)日糧與強(qiáng)制喂食相結(jié)合可構(gòu)建FLHS模型,為了更加符合養(yǎng)殖生產(chǎn)條件下的發(fā)病情況,后多為隨意進(jìn)食模型。現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),高能低蛋白(high-energy low-protein,HELP)可能是雞FLHS自然發(fā)生的原因之一,飼喂SFA來源的HELP非強(qiáng)制性進(jìn)食模型成為建造雞FLHS的經(jīng)典方法。針對不同影響因素引起的雞FLHS,臨床上也使用甲硫氨酸/膽堿缺乏(MCD)日糧、肌肉注射雌二醇等方法誘導(dǎo)雞FLHS模型(表1)。
能量過剩的蛋雞有患FLHS風(fēng)險(xiǎn),能量來源無論是碳水化合物還是脂肪均可誘發(fā)FLHS。1)碳水來源:飼喂高能玉米糧比低能大麥糧產(chǎn)生更高的FLHS發(fā)病率;2)脂肪來源:多項(xiàng)研究表明與碳水化合物相比,以脂肪為能量來源的平均出血評分較高,且以添加含SFA的動物油(豬油、牛油、羊脂)或提高n-6 PUFA比例(大豆油、菜籽油)更為明顯。
Rozenboim等提出,HELP可能是誘導(dǎo)雞FLHS的自然病理方式,商業(yè)養(yǎng)殖傾向于在雞生長后期增加飼料能量并降低蛋白質(zhì)含量,飲食中蛋白質(zhì)含量不足以提供載脂蛋白合成所需的氨基酸,就會發(fā)生自然的FLHS。HELP日糧引起雞高脂血癥、肝空泡化、IL-1和TNF-α升高,導(dǎo)致肝胰島素抵抗、脂肪變性和炎癥,并且HELP日糧誘導(dǎo)比HE出血評分更高。
飼喂含有高能量、低亞油酸和低膽堿日糧的母雞具有較高的肝重量和出血評分。MCD日糧導(dǎo)致50%雞形成FLHS,但不同品系雞均表現(xiàn)為HE比MCD日糧有著更高的發(fā)病率。最新研究顯示,高膽固醇低膽堿(CLC)日糧和低蛋白高脂高膽固醇低膽堿(LPHFCLC)日糧促進(jìn)雞肝脂肪生成并導(dǎo)致脂肪性肝炎,7周齡雌雞誘導(dǎo)4周可導(dǎo)致FLHS,該模式可用來快速生成研究脂肪變性和脂肪性肝炎的模型。
Shini等使用30周齡蛋雞肌肉注射E,以5 mg·kg劑量每4 d注射1次,誘導(dǎo)20 d可導(dǎo)致雞的肝臟指數(shù)、肝脂肪含量、TG、TC顯著增加,肝組織炎性細(xì)胞浸潤并出血破裂,誘發(fā)FLHS。且該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),E與LPS結(jié)合會增加FLHS的發(fā)病率和嚴(yán)重程度。然而,在另一項(xiàng)類似的研究中,E誘導(dǎo)了老年蛋雞的FLHS,但不引起36周齡蛋雞的FLHS。因此,該方法有待進(jìn)一步確定功能性。
FLHS的發(fā)生原因、機(jī)理和病理癥狀與哺乳動物NAFLD類似,但NAFLD發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜,目前尚未被完全揭示。早期學(xué)者普遍認(rèn)可NAFLD和FLHS的發(fā)病機(jī)制是以胰島素抵抗為第一次打擊核心、氧化應(yīng)激為第二次打擊核心的“二次打擊”學(xué)說,但隨著深入研究,NAFLD的發(fā)病機(jī)制已從經(jīng)典“二次打擊”學(xué)說演化為“多重打擊”?!岸嘀卮驌簟睂ρ芯侩uFLHS的發(fā)病機(jī)制也具有重要參考意義。雞由于其自身生理特性和外部高脂飲食易形成高血糖、高血脂癥,產(chǎn)生胰島素抵抗。胰島素抵抗和高脂飲食共同使脂質(zhì)代謝異常,脂肪以甘油三酯的形式在肝中積累誘發(fā)單純性脂肪變性;與此同時,脂質(zhì)代謝異常產(chǎn)生的高水平FFA、游離膽固醇和脂質(zhì)中間體導(dǎo)致脂肪毒性增強(qiáng),并進(jìn)一步促進(jìn)胰島素抵抗。因此,胰島素抵抗是引發(fā)雞FLHS的第一因素。脂肪毒性使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和線粒體功能障礙機(jī)制被激活,由此產(chǎn)生過量ROS導(dǎo)致氧化應(yīng)激,而胰島素抵抗、脂肪毒性、氧化應(yīng)激和胰島素抵抗引起的脂肪因子分泌異常等同時或級聯(lián)地進(jìn)一步激活肝組織炎癥、損傷和纖維化、自噬抑制,而以上的“多重打擊”最終導(dǎo)致雞FLHS。
表1 近5年雞FLHS誘導(dǎo)模型及相關(guān)指標(biāo)變化
雞肝脂肪合成速度遠(yuǎn)勝于哺乳動物,且肝外組織合成脂肪能力有限,超過90%的脂肪在肝內(nèi)合成。雞的淋巴系統(tǒng)不夠完善,從腸道吸收的脂肪酸通過肝門靜脈系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)運(yùn)至肝,肝合成的脂肪和蛋白結(jié)合形成肝脂蛋白,大部分以VLDL的形式轉(zhuǎn)運(yùn)到其他組織中儲存或利用,如發(fā)育的卵母細(xì)胞以形成蛋黃。當(dāng)肝DNL和通過腸道吸收的脂肪酸高于脂肪酸β氧化和VLDL分泌能力時,過量FFA和TG在肝中積累,造成單純性脂肪變性。
3.1.1 肝脂肪從頭合成增強(qiáng) 轉(zhuǎn)錄因子如SREBP-1、ChREBP和PPARγ的激活可增強(qiáng)肝DNL過程。ACC和FAS是DNL過程中脂肪酸生成的關(guān)鍵酶,臨床上肝靶向ACC抑制劑減少非酒精性脂肪肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)患者肝脂肪含量,F(xiàn)AS抑制劑降低代謝異常男性的DNL。LXRα為調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)錄因子,在NAFLD中被激活促進(jìn)SREBP-1c轉(zhuǎn)錄,提高ACC和FAS活性,阻斷LXRα磷酸化延緩高脂高膽固醇飲食小鼠的NAFLD進(jìn)展。因此,肝DNL異常增強(qiáng)是NAFLD發(fā)展的重要途徑。同樣在雞中,不同日糧誘導(dǎo)的FLHS均表現(xiàn)為肝中SREBP-1c、PPARγ、ACC和FAS顯著上調(diào),DNL增強(qiáng),TG和FFA含量增多。
3.1.2 肝脂肪酸β氧化減少 肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(carnitine palmitoyl transterase,CPT)是線粒體脂肪酸β氧化的關(guān)鍵酶,丙二酰CoA作為DNL合成早期的中間體,可抑制CPT活性。PPARα和能量傳感器AMPK信號通路為脂肪酸氧化的積極調(diào)節(jié)因子,PPARα和AMPK信號通路失調(diào)導(dǎo)致脂肪酸β氧化能力的降低,影響FLHS的發(fā)生。PPARα可上調(diào)CPT-1表達(dá),增強(qiáng)線粒體和過氧化物酶體的脂肪酸氧化能力,也可通過增強(qiáng)細(xì)胞色素P450表達(dá)促進(jìn)微粒體ω氧化,并且PPARα還可抑制炎癥和急性期反應(yīng);雞FLHS表現(xiàn)為肝組織中PPAR信號通路失調(diào),使用PPARα激動劑則降低肉雞基因和蛋白水平表達(dá),進(jìn)一步抑制SREBPs轉(zhuǎn)錄、降低TG和TC含量。Gao等報(bào)道FLHS蛋雞1基因表達(dá)水平顯著下調(diào);Zhang等使用AMPK激動劑則顯著上調(diào)蛋雞肝細(xì)胞、-1基因水平,下調(diào)、基因水平,表明AMPK可減少脂質(zhì)合成,促進(jìn)脂肪酸氧化。3-羥基丁酸為脂肪酸β氧化的特定代謝物,Guo等研究發(fā)現(xiàn),蛋雞FLHS血清3-羥基丁酸含量顯著降低,F(xiàn)eng等研究發(fā)現(xiàn),肝PPARα的激活能促進(jìn)脂肪酸利用,并增加血清3-羥基丁酸的含量。此外,雞FLHS的肝中檸檬酸合酶和細(xì)胞色素C氧化酶的活性降低,另一項(xiàng)研究中,表現(xiàn)為-1、和(甘油三酯水解標(biāo)志酶)基因下調(diào)。肝脂肪酸β氧化減少引起了脂肪酸的過度積累。
3.1.3 脂滴的形成 過多脂肪酸在肝中形成TG并以脂滴(lipid droplets, LDs)形式暫時儲存或以含TG的極低密度脂蛋白(VLDL-TG)形式分泌。雞FLHS中大部分表現(xiàn)為肝TG增多和脂滴積累導(dǎo)致肝細(xì)胞不同程度空泡化(脂肪變性)。Apo B定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜啟動VLDL囊泡組裝, MTTP作為關(guān)鍵酶參與了Apo B在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的轉(zhuǎn)運(yùn)以及轉(zhuǎn)移脂肪到新生脂蛋白顆粒中,兩者是VLDL組裝和分泌過程中的重要蛋白;功能失調(diào)的VLDL-TG合成和分泌是單純性脂肪變性轉(zhuǎn)變?yōu)橹拘愿窝椎脑颍钄郃po B、MTTP和VLDL分泌導(dǎo)致NASH/NAFLD。肝MTTP在FLHS雞中表達(dá)增加,表明TG在VLDL中積累;Song等研究發(fā)現(xiàn),雞肝中Apo AⅠ和Apo B100在FLHS雞中異常降低,表明VLDL的功能失調(diào)是FLHS的一部分,VLDL分泌受阻又會進(jìn)一步導(dǎo)致LDs的形成,導(dǎo)致肝細(xì)胞脂肪化。
雞肝組織中,胰島素與胰島素受體結(jié)合,使其自磷酸化并磷酸化胰島素受體底物(insulin receptor substrate,IRS)的酪氨酸殘基以啟動胞內(nèi)胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo),即PI3K/Akt和MAPK ERK1/2兩條主要轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。已證實(shí)雞肝中存在的IRS包括IRS-1和Shc(主要為52 ku亞型),雖然雞基因組1號染色體存在IRS-2同源物編碼序列,但I(xiàn)RS-2尚未在雞各組織中報(bào)道。Dupont等研究發(fā)現(xiàn),胰島素級聯(lián)反應(yīng)在雞肝中正常表現(xiàn),但在雞脂肪和肌肉組織存在明顯的胰島素抵抗(insulin resistance, IR),具體表現(xiàn)為胰島素刺激或抑制不影響胰島素受體、IRS-1、Shc的酪氨酸磷酸化和下游元件(PI3K、Akt、AMPK)的活性,具有天然的“胰島素抵抗癥”。胰島素通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4)增強(qiáng)對葡萄糖的攝取,而在雞組織中缺乏GLUT4,因此雞的血糖濃度水平是其體重相近哺乳動物的2~4倍,其生理特征較哺乳動物更易誘發(fā)IR。研究顯示,F(xiàn)LHS雞空腹血糖和TG濃度顯著增加,產(chǎn)生高水平IR,表明IR參與了雞FLHS。
3.2.1 FFA誘導(dǎo)促進(jìn)胰島素抵抗 FFA引起IR的機(jī)制包括細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)中間體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激/氧化應(yīng)激、促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。一方面,大量FFA及其脂質(zhì)中間體如二酰基甘油(DAG)、脂酰CoA和神經(jīng)酰胺等具有脂肪毒性,導(dǎo)致線粒體功能障礙(氧化活性和ATP合成降低),抑制胰島素分泌(胰島素分泌消耗ATP);DAG和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激/線粒體功能障礙產(chǎn)生的過量ROS可激活蛋白激酶C(PKC),而PKC可降低IRS-1/2的酪氨酸磷酸化。另一方面,F(xiàn)FA介導(dǎo)NF-κB的激活和促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生(IL-1β、IL-6、TNF-α),促炎細(xì)胞因子激活JNK1和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子(SOCS),二者增強(qiáng)IRS1/2絲氨酸磷酸化,抑制酪氨酸磷酸化。因此,F(xiàn)FA通過多種途徑導(dǎo)致胰島素信號通路缺陷,產(chǎn)生IR。
3.2.2 胰島素抵抗加劇FFA的生成 IRS激活可作為SREBP-1c的調(diào)節(jié)因子,IR狀態(tài)下,IRS下調(diào)使SREBP-1c過度表達(dá)進(jìn)而驅(qū)動肝DNL。正常情況下,胰島素與其受體結(jié)合使參與TG水解為甘油和FFA的激素敏感酶(hormone-sensitive lipase,HSL)失活,抑制TG分解;而在IR狀態(tài)下,HSL將FFA釋放到肝循環(huán)中的活性增強(qiáng),從而進(jìn)一步引起肝FFA水平大量增加,造成惡性循環(huán)。
過量FFA與IR的惡性循環(huán)是導(dǎo)致雞FLHS的重要誘因之一,并且兩者共同導(dǎo)致脂肪因子分泌異常,并激活脂肪毒性、氧化應(yīng)激和炎癥的級聯(lián)反應(yīng)。
脂肪毒性與氧化應(yīng)激的惡性循環(huán)加重雞FLHS,且進(jìn)一步激活炎癥信號通路。
3.3.1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 正常含量的脂質(zhì)成分控制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體的結(jié)構(gòu)和功能,這取決于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)骄€粒體的脂質(zhì)數(shù)量、線粒體合成磷脂的能力。磷脂酰絲氨酸(phosphatidyl serine,PS)主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,通過線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs)導(dǎo)入線粒體轉(zhuǎn)化為磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl-ethanolamine,PE),PE再導(dǎo)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)化為磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine,PC)。研究表明,MAMs的完整性決定了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體的正常通訊,其被脂質(zhì)破壞時可損害內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca穩(wěn)態(tài)、導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS),靶向MAMs完整性的藥物可改善NAFLD。線粒體融合蛋白2(mitofusin-2,Mfn2)為線粒體膜蛋白,具有連接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和線粒體的作用,Mfn2結(jié)合PS并特異性地將PS提取到膜區(qū)轉(zhuǎn)移至線粒體。Hernández-Alvarez等最新研究發(fā)現(xiàn),在NASH患者和小鼠模型中均檢測到Mfn2水平降低,減少了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)PS轉(zhuǎn)移和PC合成,導(dǎo)致ERS,并提出破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體PS轉(zhuǎn)移可能是肝疾病發(fā)展的新機(jī)制。細(xì)胞色素P4502E1(CYP2E1)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜末端氧化酶,Ca穩(wěn)態(tài)破壞、ERS提高CYP2E1活性而產(chǎn)生過量ROS,導(dǎo)致氧化應(yīng)激。另一方面,蛋白質(zhì)合成增加、ERS或缺乏ATP導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)未折疊蛋白質(zhì)的積累,激活的“未折疊蛋白反應(yīng) (unfolded protein response,UPR)”是解決ERS的適應(yīng)性反應(yīng)。在NAFLD中,誘導(dǎo)UPR的因素包括高血糖、高膽固醇血癥、線粒體損傷、ATP缺乏、PC耗竭和氧化應(yīng)激。在長期或嚴(yán)重的ERS下,UPR由適應(yīng)性轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ頙NK1信號通路和線粒體凋亡途徑啟動促凋亡機(jī)制。Gesek等在研究Ross 308、Cobb 500和 Hubbard F153 三個品種肉雞育肥過程中肝組織超微結(jié)構(gòu)變化時發(fā)現(xiàn),在育肥的17、31、38 d隨著肝細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)顯示大小不等的空泡或脂滴,線粒體發(fā)生腫脹、變形、增殖和損傷,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出現(xiàn)碎片化和腺泡轉(zhuǎn)化。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能參與了禽FLHS發(fā)展,但需要進(jìn)一步開展更多的研究來證實(shí)。
3.3.2 氧化應(yīng)激 大量脂質(zhì)中間體如脂酰CoA進(jìn)入線粒體內(nèi)膜進(jìn)行β氧化,增加的脂質(zhì)流量使呼吸鏈崩潰,增加電子泄露使ROS過量產(chǎn)生,導(dǎo)致氧化應(yīng)激。大量FFA、脂質(zhì)中間體、ROS以及ROS氧化生物膜產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物等具有脂肪毒性,改變細(xì)胞膜流動性和通透性,造成線粒體Ca內(nèi)流增加、結(jié)構(gòu)改變和功能障礙,進(jìn)一步產(chǎn)生ROS形成氧化應(yīng)激增強(qiáng)的“惡性循環(huán)”,并且氧化應(yīng)激通過上調(diào)肝DNL進(jìn)一步驅(qū)動脂肪變性。在雞FLHS進(jìn)程中,Xing等報(bào)道高能低蛋白導(dǎo)致蛋雞肝中丙二醛(malondialdehyde,MDA)濃度顯著增加,而超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽水平顯著降低;同樣,Wu等報(bào)道高脂日糧誘導(dǎo)FLHS雞的肝中MDA濃度升高,GSH-Px降低,造成氧化應(yīng)激。
3.4.1 NLRP3炎癥小體和IL-1β NLRP3炎癥小體是炎癥反應(yīng)中重要的組成部分,為大型細(xì)胞質(zhì)多聚體復(fù)合物。脂質(zhì)積累使細(xì)胞受損/死亡釋放ATP,胞外高濃度ATP可激活靶細(xì)胞中嘌呤能受體(如P2X7受體),受體激活NLRP3炎癥小體組裝,并誘導(dǎo)IL-1β成熟和分泌,加強(qiáng)炎癥反應(yīng)。NLRP3的磷酸化促進(jìn)NLRP3炎癥小體復(fù)合物的組裝,而JNK1可介導(dǎo)NLRP3磷酸化;線粒體功能障礙、ROS產(chǎn)生以及溶酶體損傷進(jìn)一步促進(jìn)磷酸化NLRP3炎癥小體自身結(jié)合和隨后的炎癥體組裝。NLRP3炎癥小體缺陷小鼠全身神經(jīng)酰胺水平降低,炎癥減輕,且免受飲食誘導(dǎo)NASH疾病的進(jìn)一步發(fā)展。炎癥小體激活還促進(jìn)肝纖維化,3基因敲入小鼠在正常飲食下表現(xiàn)出自發(fā)性肝纖維化,Gaul等最新研究發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞外NLRP3炎癥小體可被肝星狀細(xì)胞吞噬,使IL-1β 和α-平滑肌肌動蛋白表達(dá)增加,導(dǎo)致肝纖維化,揭示細(xì)胞間炎癥傳播的新方式。與單純脂肪變性患者相比,NASH患者NLRP3和前IL-1β的表達(dá)顯著升高,并且IL-1β進(jìn)一步加強(qiáng)TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷和炎癥,推動NASH發(fā)展。降低雞只NF-κB/NLRP3/Caspase1相關(guān)通路表達(dá)能減輕肝炎癥反應(yīng)和細(xì)胞焦亡,但是,NLRP3炎癥小體與雞FLHS關(guān)系研究甚少。
3.4.2 炎癥狀態(tài) 過量的FFA直接刺激TNF-α的表達(dá),TNF-α和ROS主要通過刺激NF-κB和JNK1/2炎性通路使促炎細(xì)胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)進(jìn)一步產(chǎn)生和釋放。與單純脂肪變性患者相比,NASH患者血清TNF-α水平更高,且肝組織TNF-α和TNF受體1(TNFR1)的表達(dá)水平與脂肪性肝炎進(jìn)程和纖維化嚴(yán)重程度相關(guān)。TNF-α介導(dǎo)的肝損傷主要通過TNFR1轉(zhuǎn)導(dǎo),Wandrer等研究表明,在NAFLD小鼠模型中選擇性抑制TNFR1可抑制SREBP1及其下游和JNK的激活,抑制肝脂肪變性、炎癥性損傷、胰島素抵抗和纖維化。然而,TNFR1相關(guān)功能在雞FLHS中尚無報(bào)道。NF-κB是炎癥激活的主要轉(zhuǎn)錄因子,在NAFLD動物模型以及NASH患者中顯示NF-κB的持續(xù)激活,而其持續(xù)激活導(dǎo)致慢性炎癥狀態(tài)。JNK1/2是炎癥和凋亡的激活劑,抑制JNK減少脂肪變性、脂肪性肝炎和胰島素抵抗。如前所述,TNF-α、NF-κB和JNK1/2都可導(dǎo)致胰島素抵抗和炎癥狀態(tài),因此,炎癥信號通路和促炎因子持續(xù)激活在脂肪變性發(fā)展為脂肪性肝炎和肝纖維化過程中起關(guān)鍵作用,且導(dǎo)致脂肪性肝炎/纖維化的常見組織學(xué)變化,如細(xì)胞凋亡和壞死、中性粒細(xì)胞浸潤、肝星狀細(xì)胞活化和mallory小體產(chǎn)生。最近有研究檢測到FLHS雞的肝中IL-1β、TNF-α表達(dá)升高,導(dǎo)致脂肪性肝炎;FLHS雞的肝脂肪變性和局部出血并伴隨淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜異性粒細(xì)胞浸潤,肝-1、-6基因表達(dá)增高、外周白細(xì)胞總數(shù)和纖維蛋白原水平升高,表明肝局部和全身性炎癥引起損傷并最終導(dǎo)致雞FLHS。
因此,F(xiàn)FA水平的增加以及隨之而來的胰島素抵抗、脂肪毒性、氧化應(yīng)激、炎癥等促發(fā)一系列級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致肝的炎癥、損傷和纖維化。
脂肪組織被認(rèn)為是控制新陳代謝的激素活性系統(tǒng),可分泌激素和脂肪因子,如瘦素(leptin)和脂聯(lián)素(adiponectin,ADPN),影響葡萄糖穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)代謝和炎癥。脂肪組織中過多的脂質(zhì)儲存導(dǎo)致胰島素抵抗、NAFLD和其他脂質(zhì)代謝疾病,而胰島素抵抗進(jìn)一步導(dǎo)致脂肪因子失衡,不僅嚴(yán)重影響脂肪組織本身,還會影響肝的脂質(zhì)代謝。
瘦素是脂肪細(xì)胞分泌的重要脂肪因子,可調(diào)節(jié)脂肪儲存,加快生物的新陳代謝,抑制食欲,具有促炎作用,并防止非脂肪部位的脂質(zhì)積聚。隨著研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)其受體不僅存在于丘腦、脂肪組織,還廣泛存在于全身各個組織如乳腺上皮細(xì)胞、胎盤、胃黏膜上皮細(xì)胞。在哺乳動物肝中,瘦素通過降低SREBP-1的表達(dá)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝;通過hedgehog和m-TOR途徑激活肝星狀細(xì)胞,其促纖維化作用已在各種體外和動物模型中得到證實(shí);瘦素還具有激活肝細(xì)胞自噬的功能,血清瘦素水平對NAFLD的作用和意義仍未明確。雞瘦素基因由于低序列保守性、低表達(dá)水平,GC含量高達(dá)70%,直到2016年才被確認(rèn),且目前暫無瘦素對雞肝的影響和機(jī)制研究。Seroussi等研究明確了雞瘦素在腸道黏膜上皮柱狀細(xì)胞和杯狀細(xì)胞中表達(dá)。因此,不同于哺乳動物中瘦素作為循環(huán)激素,雞瘦素可能通過自分泌/旁分泌模式作用,通過腸-肝軸影響雞FLHS。
ADPN作為一種胰島素超敏化激素,可改善肝和外周胰島素抵抗,并具有抗炎和保肝活性。ADPN水平與代謝綜合征和肝功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)呈強(qiáng)負(fù)相關(guān),其在肥胖中的水平降低可能與線粒體功能障礙和胰島素抵抗有關(guān)。ADPN還具有直接的抗纖維化作用,這可能通過激活脂聯(lián)素受體1(AdipoR1)-AMPK途徑介導(dǎo);在缺乏ADPN的小鼠中已證實(shí)其肝纖維化增強(qiáng),而注射重組脂聯(lián)素可顯著改善小鼠的脂肪性肝炎和纖維化。最近,新型合成活性小分子脂聯(lián)素受體激動劑(AdipoRon)在體內(nèi)外顯示出與ADPN相似的作用,AdipoRon通過AdipoR1-AMPK和AdipoR2-PPARα途徑發(fā)揮抗氧化和抗炎作用。ADPN和AdipoR1/2可在雞肝中較高表達(dá),不同于哺乳動物的ADPN為3種不同的寡聚體,雞ADPN結(jié)構(gòu)為獨(dú)特的脂聯(lián)素聚合物,其質(zhì)量大于669 ku。然而,ADPN對雞肝的作用暫無報(bào)道,有待研究。
自噬調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和胰島素抵抗,清除異常線粒體保護(hù)肝細(xì)胞免受損傷和死亡,且多方證據(jù)支持自噬抑制在NAFLD進(jìn)程中起核心作用。脂噬為自噬的一種,其介導(dǎo)的LDs脂肪分解為較新發(fā)現(xiàn),Gao等報(bào)道高脂飲食抑制小鼠脂噬,而運(yùn)動和飲食干預(yù)分別通過激活A(yù)MPK/ULK1和抑制Akt/mTOR/ULK1途徑增強(qiáng)肝的脂噬進(jìn)而改善NAFLD;沉默自噬相關(guān)基因(5、7)表達(dá)或抑制劑阻斷自噬導(dǎo)致LDs積累,而通過肝特異性過表達(dá)Atg7、FOXO1、TFEB等或使用自噬激活劑則可降低肝脂肪變性和胰島素抵抗。自噬清除ROS和受損線粒體DNA從而抑制炎癥小體激活,小鼠肝細(xì)胞特異性5基因敲除通過IL-1β/TNF途徑導(dǎo)致肝組織炎癥增加;NAFLD患者肝62/1基因和蛋白表達(dá)增高,其積累代表自噬抑制,并與纖維化階段顯著正相關(guān)。然而,自噬在肝癌發(fā)生發(fā)展的不同階段其影響呈雙面性,自噬抑制肝癌的發(fā)生和調(diào)節(jié)免疫發(fā)揮抗腫瘤作用,一旦腫瘤形成,自噬則通過降解受損細(xì)胞器和異常蛋白提供營養(yǎng)使癌細(xì)胞得以存活進(jìn)而轉(zhuǎn)為促進(jìn)肝癌發(fā)展。誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞脂肪酸氧化抑制細(xì)胞自噬;Wang等通過高能低蛋白日糧誘導(dǎo)的FLHS蛋雞,發(fā)現(xiàn)肝自噬相關(guān)基因-1、5和7表達(dá)量降低,62基因表達(dá)量升高。Wu等利用高脂日糧誘導(dǎo)FLHS蛋雞,發(fā)現(xiàn)FLHS蛋雞肝自噬小體和自噬溶酶體數(shù)量減少。以上研究均表明自噬抑制參與了雞FLHS的發(fā)展,但自噬如何調(diào)節(jié)FLHS還有待進(jìn)一步的研究。
受遺傳、表觀遺傳修飾、營養(yǎng)、激素和環(huán)境等多重影響因素使雞易感FLHS,而游離脂肪酸增多、胰島素抵抗、脂肪毒性、氧化應(yīng)激、炎癥、纖維化、脂肪因子分泌障礙和自噬抑制等“多重打擊”導(dǎo)致積累性肝損傷最終引起雞死亡。對于模型的選擇,通過對近5年雞FLHS模型的分析總結(jié)出:1)誘導(dǎo)日糧的選擇:高能低蛋白(HELP)日糧>高能(HE)日糧>甲硫氨酸/膽堿缺乏(MCD)日糧,如需快速獲得雞FLHS可將幾種模型結(jié)合。2)雞年齡的選擇:年長雞比青年雞更加易感FLHS,青年雞易誘導(dǎo)FLHS進(jìn)程前期的脂肪變性和炎癥模式,年長雞易誘導(dǎo)FLHS進(jìn)程后期的出血和纖維化模式。
雞FLHS的形成具有多重影響因素,表現(xiàn)為系統(tǒng)間的平衡至關(guān)重要;雞日糧中的各種成分通過腸-肝軸發(fā)揮作用、生殖系統(tǒng)中雌二醇的變化、應(yīng)激引起腎上腺相關(guān)激素的改變、骨組織分泌的骨鈣素以及脂肪因子脂聯(lián)素等能量調(diào)控因子的變化、雞脂肪和肌肉組織本身存在明顯的胰島素抵抗,體現(xiàn)出機(jī)體維持健康的基礎(chǔ)是各器官系統(tǒng)良性的動態(tài)平衡。目前,雞FLHS“多重打擊”機(jī)理研究較少,在脂肪酸、甘油三酯、胰島素抵抗和炎癥因子方面較多,但瘦素、脂聯(lián)素、炎癥小體和自噬在FLHS發(fā)展中的作用還未明確;瘦素由于其特殊的表達(dá)位置可能通過腸-肝軸影響FLHS,已報(bào)道FLHS進(jìn)展中存在自噬但具體作用有待確定。由于雞FLHS臨床癥狀表現(xiàn)不明顯,發(fā)病突然死亡,臨床應(yīng)多以預(yù)防為主,可針對不同的影響因素和作用機(jī)制篩選藥物,利用營養(yǎng)補(bǔ)充劑、骨鈣素、益生菌、益生元、合生元、糞菌移植以及信號通路相關(guān)的siRNA、miRNA、脂聯(lián)素受體激動劑、AMPK激動劑、自噬激動劑、JNK抑制劑等有望預(yù)防和治療雞FLHS。