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赭曲霉毒素A(OTA)分布广泛且热稳定性强。OTA具有肾毒性、肝毒性、肠毒性和免疫毒性。越来越多的研究证实肠道微生物与多种疾病相关,霉菌毒素改变机体肠道微生物的组成和多样性。本研究假设OTA可通过调控肠道微生物诱导肝脏损伤。本试验从整体水平、分子生物学水平(转录水平和蛋白质水平)和微生物学水平,旨在研究OTA在不同组织器官中的残留,OTA对鸭生长性能,盲肠微生物组成和功能、肠道通透性、肝脏炎症等指标的影响,以揭示肠道微生物在OTA诱导鸭肝脏损伤中的作用机制。本试验分为以下6个部分:试验一:以1日龄北京鸭公鸭为动物模型,研究OTA对鸭生长性能的影响及OTA在鸭各个组织器官的残留。选取1日龄健康的北京鸭公鸭30只,分为对照组和OTA组,每组3个重复,每个重复5只鸭。从8日龄开始灌服,对照组按照体重灌服Na HCO3,试验组灌服235μg/kg体重的OTA,持续灌服两周。结果表明:(1)OTA处理对末重、平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)无显著影响(P>0.05);(2)OTA显著增加21日龄鸭肝脏相对重量(P<0.05),对其他组织器官指数无显著影响(P>0.05);(3)OTA对各个肠段相对长度和相对重量无显著影响(P>0.05);(4)OTA在各个组织器官中的残留量由高到底依次是肾脏、盲肠、肝脏、胸肌、十二指肠、空肠、回肠、腿肌、血清;(5)灌服OTA导致肝脏中炎性细胞浸润,增加炎性细胞的比例(P<0.0001)。综上所述,鸭灌服235μg/kg体重的OTA对1-21日龄鸭生长性能无显著影响,显著增加肝脏相对重量并导致肝脏炎症的发生,OTA在盲肠中的残留仅次于肾脏。试验二:灌服OTA对鸭盲肠微生物组成及功能的影响。动物分组及处理同试验一。结果表明:(1)OTA可显著降低盲肠微生物丰度和多样性指数(P<0.05);(2)鸭盲肠微生物的优势菌群是Bacteroidetes、Firmicutes、Actinobacterin、Fusobacteria、proteobacteria和Deferriabacteres,OTA处理可显著提高Bacteroidetes、Bacterides和Bacterides plebius的相对丰度(P<0.05);(3)OTA处理可显著降低细胞进程(群体感应)(P<0.05),显著提高炎症和氧化应激相关通路:三羧酸循环和LPS的生物合成(P<0.05);(4)不同菌种对LPS生物合成的贡献度不同,其中Bacteroides对该功能的贡献度最大;(5)灌服OTA可提高盲肠LPS的含量(P=0.09)。综上所述,灌服OTA可改变盲肠微生物的组成和功能,增加盲肠LPS水平。试验三:OTA对盲肠紧密连接的影响。试验动物分组及处理同试验一。结果表明:(1)OTA可显著下调盲肠黏膜紧密连接相关基因和蛋白质(TJP-1、Occludin)的表达(P<0.05);(2)与对照组相比,OTA组显著提高血清中LPS水平(P<0.05);(3)OTA处理可显著提高血清中IL-1β和IL-6含量(P<0.05),对IL-10和IFN-γ水平无显著影响(P>0.05);(4)OTA处理可显著提高肝脏中Bacteroidetes和Bacterides的相对丰度(P<0.05),与盲肠中微生物的变化一致;(5)与对照组相比,OTA处理可显著提高肝脏LPS水平(P=0.0006)。试验四:OTA处理对肝脏炎症指标的影响。试验动物及分组同试验一。结果表明:(1)OTA处理显著上调鸭肝脏TLR4、MYD88、IKBα、IL-6和TNF-α等基因的相对表达量(P<0.05),显著上调TLR4、My D88、p-IKBα和p-p65等蛋白质的表达(P<0.05);(2)与对照组相比,OTA处理可显著提高肝脏促炎性细胞因子IL-1β(P<0.0001)、IL-6(P<0.05)的水平,显著降低肝脏抗炎性细胞因子IL-10(P=0.0002)和IFN-γ(P<0.05)含量。试验五:OTA对抗生素处理伪无菌鸭生长性能及肝脏指标的影响。试验选取30只健康北京鸭公鸭,按照体重随机分为2个处理,每个处理3个重复,每个重复5羽。试验期为21天。试验整个周期在饮水中加入0.5 g/L氨苄青霉素、1 g/L新霉素和1 g/L的链霉素以清除鸭肠道微生物。第8天处理组开始灌胃235μg/kg体重的OTA,对照组灌胃Na HCO3,连续灌胃两周。结果表明:(1)OTA对抗生素处理伪无菌鸭生长性能、器官指数、肠道相对长度和相对重量无显著影响(P>0.05);(2)OTA在组织中的残留由高到低依次是肾脏、盲肠、肝脏、胸肌、十二指肠、空肠、回肠、腿肌和血清;(3)OTA对抗生素处理鸭盲肠Bacteridetes和Bacteroides的相对丰度无显著影响(P>0.05),OTA对抗生素处理伪无菌鸭盲肠LPS含量无显著影响(P>0.05);(4)OTA对抗生素处理伪无菌鸭肠道紧密连接基因(TJP1 m RNA和Occludin m RNA)和TJP1蛋白质表达无显著影响(P>0.05);(5)OTA对抗生素处理伪无菌鸭血清LPS含量,血清炎性细胞因子含量无显著影响(P>0.05);(6)OTA对伪无菌鸭肝脏LPS含量,肝脏TLR4信号通路、肝脏炎性细胞因子以及肝脏组织切片无显著影响(P>0.05)。试验六:粪便移植试验。试验选取60只健康的北京鸭公鸭,按照体重随机分为4个处理,每个处理15羽。处理1为对照组,正常饲喂和饮水;处理2为OTA灌胃组,第8日龄开始每天灌胃235μg/kg体重的OTA,连续灌胃三周;处理3为移植对照组粪便微生物组(FMT(CON)),第1日龄开始在饮水中加入0.5 g/L氨苄青霉素、1 g/L新霉素和1 g/L链霉素两周以清除鸭肠道微生物,第15日龄开始灌服处理1的粪便微生物,每天一次,连续两周;处理4为移植OTA组粪便微生物(FMT(OTA)),第1日龄开始在饮水中加入0.5 g/L氨苄青霉素、1 g/L新霉素和1g/L链霉素两周以清除鸭肠道微生物,第15日龄开始灌服处理2的粪便微生物,每天一次,连续两周。结果表明:(1)FMT(OTA)组鸭末重低于FMT(CON)(P=0.06),肝脏相对重量显著高于FMT(CON)(P<0.05);(2)FMT(CON)和FMT(OTA)鸭盲肠微生物的变化趋势分别与对照组和OTA组一致,FMT(OTA)组鸭盲肠中Bacteridetes和Bacterides的相对丰度显著高于FMT(CON)(P<0.05),与OTA组差异不显著(P>0.05),并且显著提高盲肠LPS含量(P=0.005);(3)与移植对照组相比,移植OTA组粪便微生物的盲肠紧密连接基因和蛋白质显著下调(P<0.05),并提高血清中LPS含量(P=0.07);(4)FMT(OTA)可显著增加血清中TNF-α含量(P=0.005),对血清肝功能指标无显著影响(P>0.05);(5)与FMT(CON)相比,FMT(OTA)显著提高肝脏中LPS含量(P<0.05),显著上调鸭肝脏TLR4 m RNA、IL-6 m RNA和TNFαm RNA的相对表达量(P<0.05),显著上调TLR4和My D88蛋白质的表达丰度(P<0.05),极显著上调p-IKBα和p-p65蛋白质的表达丰度(P<0.01);(6)FMT(OTA)组肝脏切片可见明显的炎性细胞浸润,极显著提高炎性细胞比例(P<0.0001)。由以上的研究结果可知,OTA可改变鸭盲肠微生物的组成、破坏肠道紧密连接、细菌移位至肝脏,激活TLR4信号通路,最终导致肝脏损伤,清除肠道微生物后OTA不能导致这些变化,移植OTA组粪便微生物后,其变化同OTA组,说明微生物参与OTA诱导的肝脏损伤。