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本试验旨在探讨饲粮添加丁酸钠对热应激肉鸡肠道形态结构、抗氧化能力、损伤相关分子模式基因、细胞因子基因和天然免疫相关基因表达以及肠道微生物区系的影响,初步阐明丁酸钠缓解热应激肉鸡肠道屏障功能损伤的作用机制。选用500只1日龄AA肉鸡,常规饲养及免疫。饲养至21日龄时,选取健康、体重接近的肉母鸡450只,随机分组五个处理,每处理设6重复,每重复15只鸡。五个处理组如下:1)适温组,饲喂基础饲粮,饲养于22～24℃室温环境中;2)热应激组,饲喂基础饲粮;3)热应激+300 mg/kg包被丁酸钠组;4)热应激+600 mg/kg包被丁酸钠组;5)热应激+900 mg/kg包被丁酸钠组。包被但其有效丁酸钠含量为30%。热应激温度按照28℃-36℃-28℃进行日循环变化,从9:30～17:30维持36士2℃8h,持续处理14天。分别于热应激开始后第1和14天后每重复随机选择1只鸡,取十二指肠、空肠、回肠中段2 cm用于肠道形态指标测定;取三肠段中下段6-10 cm处制备黏膜样品,用于抗氧化指标,肠道损伤相关分子模式、细胞因子和TLRs信号通路相关分子m RNA表达测定;测定热应激14天肉鸡肠黏膜HMGB1、HSP70、HSP90、TLR2、TLR4、NF-κB(P65、p-P65)和MAPKs(ERK1/2、p-ERK1/2、JNK1/2/3、p-JNK1/2/3、p38、p-p38)蛋白表达量;无菌条件下采集热应激处理14天后各组肉鸡回肠和盲肠内容物和黏膜,测定其肠道微生物区系。结果表明:1.热应激处理1天,肉鸡小肠黏膜绒毛高度、隐窝深度及绒毛高度与隐窝深度比值在各组间无显著差异(P>0.05)。与适温组相比,热应激处理1天显著降低肉鸡空肠和回肠黏膜GSH-Px(P<0.05)以及回肠T-AOC活性(P<0.01)。饲粮添加丁酸钠显著提高热应激1天肉鸡空肠和回肠黏膜GSH-Px(P<0.01)以及回肠SOD含量(P<0.05)。热应激处理14天显著破坏肉鸡小肠黏膜形态结构(P<0.01),显著提高十二指肠和回肠黏膜MDA含量(P<0.05或P<0.01),显著降低小肠黏膜抗氧化能力(T-AOC、CAT、SOD和GSH-Px)。饲粮添加丁酸钠显著降低热应激14天肉鸡十二指肠和空肠MDA含量,显著提高十二指肠和空肠黏膜(T-AOC、CAT、SOD和GSH-Px)和回肠黏膜(T-AOC、CAT和GSH-Px)抗氧化能力(P<0.05或P<0.01),其中以600和900 mg/kg剂量组效果较好。2.与适温组相比,热应激处理1天显著提高肉鸡十二指肠和空肠HSP70 m RNA以及空肠HMGB1 m RNA表达(P<0.05或P<0.01)。热应激处理14天显著提高肉鸡十二指肠黏膜损伤相关分子模式(HMGB1、HSP70、HSP90)m RNA和HSP90蛋白表达以及空肠HSP90蛋白表达(P<0.05或P<0.01)。饲粮添加丁酸钠显著降低热应激肉鸡小肠黏膜HMGB1、HSP70、HSP90 m RNA和蛋白表达(P<0.05)。与适温组相比,热应激处理1天显著提高肉鸡十二指肠黏膜IL-6 m RNA表达(P<0.01),显著降低十二指肠、空肠和回肠黏膜IL-10 m RNA以及肉鸡空肠IL-4和回肠TGF-βm RNA表达(P<0.05或P<0.01)。热应激处理14天显著提高肉鸡十二指肠IL-1β、IL-8、TNF-α以及空肠IL-6、IL-8和回肠IL-8 m RNA表达(P<0.05或P<0.01)。饲粮添加丁酸钠可显著降低小肠促炎细胞因子的表达和提高抗炎细胞因子的表达(P<0.05),从而改善小肠炎症细胞因子和抗炎细胞因子平衡,降低炎症反应的发生。丁酸钠调控热应激肉鸡小肠损伤相关分子模式和细胞因子表达的效应在不同热应激时间和不同肠段存在差异。3.与适温组相比,热应激处理1天显著提高肉鸡十二指肠TLR5、IRAK-4 m RNA表达量;显著降低回肠TLR4、TRAF-6、IRAK-4 m RNA表达量(P<0.05或P<0.01)。热应激处理14天显著提高肉鸡十二指肠TLR2、TLR4、TLR5、My D88、TRIF m RNA和空肠TLRs、IRAK-4 m RNA以及回肠TLR4、My D88、TRIF m RNA表达量(P<0.05或P<0.01)。热应激处理14天显著提高肉鸡十二指肠p-JNK/JNK比值以及回肠p-ERK/ERK比值,显著降低肉鸡十二指肠Tollip、CATH-1、CATH-2和空肠SIGIRR、CATH-3以及回肠CATH-1 m RNA表达量(P<0.05)。饲粮添加600或900 mg/kg丁酸钠显著提高热应激1天肉鸡十二指肠TLR4和空肠TLR5、TLR15 m RNA以及空肠CATH-3、CATH-B1 m RNA表达量(P<0.05),显著降低十二指肠TLR5、TLR15 m RNA表达量。热应激14天,饲粮添加900 mg/kg丁酸钠显著降低肉鸡十二指肠TLR2、My D88、TRIF、IRAK-4以及空肠TLR4 m RNA表达量(P<0.05),显著降低十二指肠p-JNK/JNK比值和空肠TLR2蛋白水平、p-ERK/ERK比值以及回肠p-P65/P65比值(P<0.05),显著提高热应激14天肉鸡十二指肠和空肠SOCS1、Tollip和CATH-2、CATH-3 m RNA表达(P<0.05)。4.与适温组相比,热应激14天显著提高肉鸡盲肠内容物菌群群落chao1指数(P<0.05);回肠内容物、黏膜以及盲肠黏膜菌群群落α多样性指数在各处理组间无显著差异,但热应激组回肠内容物菌群α多样性指数数值上高于其他组(P>0.05);热应激增加回、盲肠道内容物和黏膜特有OTUs数目,改变肠道菌群结构及物种丰度,显著提高盲肠黏膜Synergistetes菌门及菌属、Helicobacter菌属丰度(P<0.05),同时减少肠道菌群正常代谢功能通路基因富集。饲粮添加丁酸钠减少热应激肉鸡回肠、盲肠内容物菌群特有OTUs数目,提高盲肠内容物菌群sobs、chao1、ace指数和盲肠黏膜菌群sobs、ace指数(P<0.05)。相对热应激组,600和900 mg/kg丁酸钠添加组的肠道菌群结构和丰度更为相似,且丰富度和均匀度更高。5.回肠黏膜中大肠杆菌埃希菌属丰度同HSP70 m RNA表达量、拟杆菌门及其菌属丰度与HSP90 m RNA表达量和弯曲杆菌门丰度与TLR15 m RNA表达量存在显著正相关关系(P<0.05或P<0.01)。同时,回肠黏膜中脱铁杆菌门、拟杆菌、Mucispirillum菌、螺杆菌以及弯曲杆菌等菌属丰度与CATH-1 m RNA表达量呈显著正相关关系,变形菌门与CATH-2 m RNA表达量以及螺杆菌属、弯曲杆菌门丰度与CATH-3 m RNA表达量之间存在显著正相关关系(P<0.05或P<0.01)。回肠内容物中拟杆菌门及其菌属、疣微菌门、互养菌门、蓝藻菌门、脱铁杆菌门、分节丝状菌属、梭菌属、克雷伯氏菌属以及Barnesiella菌属丰度与TLR4 m RNA表达量以及梭菌属同TLR5 m RNA表达量之间存在显著正相关关系(P<0.05或P<0.01)。相反,脱铁杆菌门丰度与HSP90m RNA表达量、鸡杆菌属丰度与TLR5和TLR15 m RNA表达量、大肠杆菌埃希菌属丰度与TLR15 m RNA表达量、分节丝状菌属丰度与CATH-B1 m RNA表达量之间存在显著负相关关系(P<0.05)。以上结果表明,肠道微生物菌群结构尤其是肠道黏膜中特定微生物菌群影响肠道特定的天然免疫相关基因表达,丁酸钠可能通过调控肠道微生物组成进而通过HSPs(HSP70、HSP90)-TLRs(TLR5、TLR15)介导的信号途径调节热应激条件下肉鸡肠道屏障功能的变化。综上所述,循环热应激损伤肉鸡小肠黏膜形态结构,降低小肠黏膜抗氧化能力,改变回肠和盲肠内容物和黏膜微生物区系,激活DAMPs-TLRs-MAPKs介导的信号通路,促进促炎细胞因子表达,降低抗炎细胞因子和TLRs信号通路负调控因子以及cathelicidins抗菌肽表达。饲粮中添加丁酸钠可逆转以上变化,部分缓解热应激导致的肠道屏障功能损伤,其中以600和900 mg/kg丁酸钠缓解效果较好。丁酸钠可能通过调控DAMPs-TLRs-MAPKs(JNK和ERK)/NF-κB信号通路而缓解热应激对肠道屏障功能的破坏作用。