论文部分内容阅读
光环境调控已成为现代全封闭环境。下高效家禽养殖的重要手段,直接影响着家禽生产性能和健康。本课题组前期研究发现在肉鸡生长期采用不同单色光照射对肉鸡细胞免疫和体液免疫产生影响,并且与褪黑激素分泌正相关,但其作用机制不清楚。本研究选择刚出壳的雄性AA肉鸡,饲养在不同波长LED光源下(400～700 nm白光、660 nm红光、560 nm绿光和480 nm蓝光)饲养至42日龄,以褪黑激素为切入点,研究褪黑激素介导单色光影响肉鸡脾脏发育的作用机制。主要研究结果如下：1、肉鸡脾脏发育、褪黑激素水平及受体表达的日龄变化7日龄前,肉鸡脾脏生长速度大于增重速度,之后则相反。肉鸡刚出壳时动脉周围淋巴鞘(PALS)已出现,而直到14日龄脾小结才出现,并随日龄增长,两者均快速发育。采用免疫组织化学染色对褪黑激素受体(Mel1a, Mel1b和IMel1c)进行定位发现Mel1a分布在红髓和血管周围,Mel1b定位在PALS和脾小结,而Mel1c则广泛定位在红髓、血管、PALS和脾小结。褪黑激素受体3亚型(Mel1a、Mel1b和Mel1c)的-nRNA表达和蛋白呈现年龄依赖性增加。另外,血浆褪黑激素浓度也随日龄增长而增加,并与脾脏内褪黑激素受体(Mel1a, Mel1b和Mel1c)的蛋白变化呈正相关。2、褪黑激素在单色光影响肉鸡脾脏发育中的作用在14日龄,绿光组肉鸡脾脏重量、器官指数、PALS面积、脾小结直径、PCNA阳性细胞IOD值和T淋巴细胞增殖活性高于红光组、白光组和蓝光组(2.71%～30%)(P=0.000～0.989)。同时,绿光较其他光色能显著提高14日龄肉鸡血浆褪黑激素水平(10.93%～19.15%P=0.004～0.029)。松果体摘除使各光色组肉鸡血浆褪黑激素含量显著下降(16.07%～24.11%,P=-0.002～0.011),并伴随这些脾脏发育指标的不同程度降低(5.84%～30.86%,P=0.000～0.666),且各光色组间差异不显著(P>0.05)。体内外研究证实单色绿光通过提高血浆褪黑激素浓度来促进肉鸡脾脏发育。3、褪黑激素介导单色绿光促进肉鸡脾脏T淋巴细胞增殖的受体途径14日龄肉鸡脾脏内褪黑激素受体Mel1b利Mel1c mRNA表达高于Mel1a。绿光组肉鸡脾脏Mel1a和Mel1c mRNA表达高于白光组(17.86%～40.43%,P=0.004～0.022)和红光组(22.54%～33.85%,P=0001～0.007);绿光组Mel1bmRNA水平显著高于白光组、红光组和蓝组(16.05%～30.56%,P=0.001～0.021)。松果体摘除后,三种褪黑激素受体mRNA水平较对照组相应光色显著下降了42.42%～107.41%(P<0.05),且各光色组间差异不显著(P>0.05)。Mel1a, Mellb和Mel1c的蛋白变化与mRNA类似,绿光组Mel1a蛋白显著高于其他光色组(16.67%～34.62%,P=0.000～0.044)；而绿光组Mel1b和Mel1c蛋白水平高于白光组(19.44%～27.78%,P=0.007～0.009)和¨红光组(30.3%～39.39%,P=0.000～0.001)。松果体摘除后,三种受体蛋白较对照组相应光色下降了37.50%～94.44%(P<0.05)。这些结果显示单色绿光能较其他光色显著提高褪黑激素受体的表达。体外研究结果显示,褪黑激素使脾脏T淋巴细胞增殖活性提高9.7%(P=0.002)。但Mel1b特异性阻断剂4P-PDOT或Mel1c特异性阻断剂prazosin却使褪黑激素诱导的T淋巴细胞增殖降低了7.60%～11.19%(P=0.000),而Mel1a/Mel1b非特异性阻断剂luzindol对淋巴细胞增殖活性无显著影响(P>0.05)。该结果表明Mel1b和Mel1c可能参与褪黑激素诱导的T淋巴细胞增殖。4、褪黑激素介导单色绿光促进肉鸡脾脏T淋巴细胞增殖的胞内信号通路绿光饺红光利蓝光使14日龄肉鸡脾脏ERK1/2活性提高了47.87%～50.17%(P=0.030-0.048)。松果体摘除使绿光组ERK1/2活性较对照组显著降低40.15%(P=0.012),其他光色组ERK1/2无显著降低(P=0.178～0.903)。脾脏T淋巴细胞体外研究结果显示,褪黑激素提高了T细胞增殖活性及胞内ERK1/2活性,但MEK-1抑制剂PD98059则能使褪黑激素诱导的T淋巴细胞增殖活性和胞内ERK1/2活性分别下降11.96%(P=0.020)和38.67%(P=0.000)。4P-PDOT和prazosin使褪黑激素诱导的T淋巴细胞内ERK1/2活性降低了38.67%～40%(P=0.000),而luzindole对胞内ERK1/2活性无显著影响。这些结果表明绿光通过提高褪黑激素水平并由其Mel1b和lMel1c介导激活ERK1/2活性来促进肉鸡脾脏T淋巴细胞增殖。另外,AC激动剂forskolin、PKA抑制剂H89、PLC抑制剂或PKC抑制剂使褪黑激素诱导的T淋巴细胞增殖活性显著降低17.04%-28.15%(P=0.000-0.001),同时伴随着胞内ERK1-磷酸化水平降低50.55%～70.32%(P=0.000)。这些结果表明AC/PKA通路和PLC/PKC通路共同激活ERK1/2参与褪黑激素诱导的T淋巴细胞增殖。5、褪黑激素介导单色光影响肉鸡脾脏发育的非受体途径绿光组肉鸡脾脏SOD、GSH-Px活性和总抗氧化(T-AOC)能力分别比白光组、红光组和蓝光组高13.35%～22.71%(P=0.000-0.029)、28.92%-35.63%(P=0.000～0.008)和4.25%～6.48%(P=0.001～0.996),相反,绿光组脾脏MDA含量最低,比其他光色低25.28%45.98%(P=0.000)。松果体摘除后,SOD、GSH-Px活性和T-AOC比对照组相应光色降低21%～70.01%(P=0.000-0.035),而MDA含量较对照组相应光色显著增加20.47%59.78%(P=0.000～0.002)。这些结果显示单色光绿光能显著促进14日龄肉鸡脾脏抗氧化酶活性,从而增强肉鸡脾脏的抗氧化功能。结论：在15 lux光照条件下饲养肉鸡,单色绿光显著促进脾脏发育。对其作用机理的研究显示：在肉鸡发育早期,绿光能显著提高血浆褪黑激素水平和脾脏褪黑激素受体(Mel1a, Mel1b和Mel1c)表达,褪黑激素或通过Mel1b和Mel1c介导激活AC/PKA通路和PLC/PKC通路串扰调节ERK1/2活性,或通过增强脾脏抗氧化功能,促进脾脏发育及淋巴细胞增殖。