胫骨软骨发育不良(Tibial dyschondroplasia,TD)作为营养代谢性腿部疾病,常见于速成型家禽,该病以软骨内骨化受阻和胫骨干骺端软骨细胞异常增生形成无血管、未钙化、透明的“软骨楔”为特征,其临床主要表现为精神不振、食欲下降、生产性能降低、胫骨发育畸形、关节肿大等,并且对肉鸡生产性能及免疫功能造成损伤,还会Naporafenib体外导致继发性疾病的出现,严重威胁肉鸡的健康生长,同时也给全球肉鸡养殖行业带来巨大的经济损失。巴戟天多糖(Morinada officinalis polysaccharide,MOP)是从巴戟天中提取的衍生物,其在自然界中广泛分布,具有抗氧化,抗疲劳、免疫调节、抗抑郁、促进血管生成、抗炎和促进骨骼形成的作用。本研究旨在探讨MOP对TD肉鸡胫骨生长、氧化应激和肠道菌群稳态的影响及潜在分子机制,为MOP在肉鸡腿部疾病中的应用提供新的思路。将120只健康爱拔益加肉鸡饲养在标准室温和相对湿度的光/暗循环设施中,提供充足的水和食物,并随机分为3组,分别为对照组(CON)、福美双诱导的TD组(TD)和MOP治疗组(MOP),每组10只鸡,每组4个重复,CON组饲喂正常饲粮,第4-7天TD组和MOP组饲喂添加100 mg/kg福美双的饲粮,第7-21天,MOP组肉鸡在饮用水中加入500 mg/kg MOP。试验周期为21天。研究结果如下:试验一:巴戟天多糖对TD肉鸡临床表现影响在整个试验期间,CON组肉鸡食欲正常,精力充沛,胫骨关节无肿胀,站立行走正常。TD组肉鸡出现食欲不振,精神萎靡,胫骨关节肿胀,站立行走困难等TD标志性症状,经MOP治疗后,TD肉鸡食欲恢复,关节肿胀减轻,站立和自由行走的能力逐渐恢复,与CON组肉鸡没有差别。试验二:巴戟天多糖对TD肉鸡胫骨形态学及组织病理学的影响。通过对各组肉鸡胫骨重量、长度及生长板宽度测量及对胫骨进行形态学及组织病理学观察发现,在整个试验阶段,TD组肉鸡与CON组肉鸡相比,胫骨生长板显著增厚,胫骨重量指数无显著性差VP-16异,胫骨生长板指数显著高于CON组(p<0.05),其胫骨矿化区骨小梁厚度明显减少,排列稀疏,胫骨生长板肥大区血管和软骨细胞数量显著减少,软骨细胞分布紊乱,细胞形态不完整,细胞出现核溶解、核碎裂现象。经MOP治疗后,TD肉鸡胫骨生长板宽度显著降低,胫骨重量指数显著升高(p<0.05),胫骨生长板指数呈显著下降趋势(p<0.05),其胫骨矿化区骨小梁明显增厚,排列致密,胫骨肥大区存在更多的血管浸润,软骨细胞逐渐修复再生,排列整齐有序,仅剩少量空核细胞。结果表明,MOP可增加TD肉鸡胫骨重量,改善其胫骨生长板结构。试验三:巴戟天多糖对TD肉鸡钙磷代谢及骨形成、矿化的影响通过对胫骨中灰分、钙磷含量、血浆钙磷含量、ALP含量进行测定发现,TD组肉鸡胫骨灰分含量在第14天显著低于CON组和MOP组(p<0.05),在第21天差异不显著,并且其胫骨钙含量在第14天、21天均显著低于其余两组肉鸡(p<0.05)。各组肉鸡胫骨磷含量无显著性差异(p>0.05)。在整个试验阶段,TD组肉鸡血浆钙含量和ALP水平均显著低于CON组(p<0.05),而且在第7、21天,TD组肉鸡血浆磷水平显著高于CON组肉鸡(p<0.05)。经MOP治疗后,MOP组肉鸡血浆钙、ALP水平均显著高于TD组肉鸡(p<0.05),而且在第21天血浆磷水平显著低于TD组肉鸡(p<0.05)。这些结果表明,MOP可平衡TD导致的钙磷代谢紊乱,促进骨的矿化及形成。试验四:巴戟天多糖对TD肉鸡BMP/Smad信号通路相关基因表达的影响通过RT-q PCR检测胫骨生长板中BMP-2、Smad4和Runx2基因表达水平发现,在整个试验阶段,TD组肉鸡胫骨生长板BMP-2、Smad4和Runx2基因的表达水平均显著低于CON组肉鸡(p<0.05)。经MOP治疗后,MOP组肉鸡胫骨生长板BMP-2、Smad4和Runx2基因表达水平均显著高于TD组肉鸡(p<0.05)。结果表明,TD肉鸡胫骨生长板骨形成相关基因表达异常,进而导致骨形成受阻,MOP可促进骨形成相关基因表达,促进骨形成。试验五:巴戟天多糖对TD肉鸡抗氧化能力的影响通过检测血浆氧化应激相关指标及胫骨氧化相关基因的表达发现,在整个试验阶段,TD组肉鸡血浆GSH-Px和T-SOD活性及胫骨生长板SOD、GPX-1基因表达水平显著低于CON组肉鸡(p<0.05),血浆MDA水平显著高于CON组肉鸡(p<0.05)。经MOP治疗后,MOP组血浆中T-SOD和GSH-Px活性均显著升高(p<0.05),而MDA含量显Reactive intermediates著降低(p<0.05),并且其胫骨生长板SOD和GPX-1基因表达水平显著高于TD组肉鸡(p<0.05)。结果表明,TD会导致肉鸡发生氧化氧化应激,造成氧化损伤,MOP可逆转TD造成的氧化损伤。试验六:巴戟天多糖对TD肉鸡盲肠肠道菌群的影响在第21天,对各组肉鸡盲肠内容物进行16S r RNA测序分析,结果发现,三个试验组共观察到747种OUT分布,在CON组、TD组和MOP组肉鸡盲肠内容物分别发现了457、537、311种OUT分布,共有OUT数量为163种。肠道菌群的Beta多样性由PCo A分析显示,结果显示3个试验组的肠道菌群聚类差异显著。各试验组肉鸡肠道微生物群落的Alpha多样性(Simpson指数,Chao1指数,Observe_species指数和Shannon指数)没有显著差异。将属水平相对丰度前20的肠道细菌与LEf Se筛选得出的24个标志细菌进行筛选,筛选出7种关键细菌,对这七种关键肠道细菌进行分析,结果显示,TD组肉鸡盲肠中乳杆菌属、布劳特氏菌属、瘤胃球菌属及分节丝状菌属相对丰度显著下降(p<0.05),气球菌属及棒状菌属等相对丰度显著上升(p<0.05),MOP组肉鸡盲肠中乳杆菌属、布劳特氏菌属、瘤胃球菌属及分节丝状菌属的相对丰度显著上升(p<0.05),气球菌属及棒状菌属的相对丰度显著下降(p<0.05)。将这七种关键细菌类与BMP/Smad信号通路、氧化应激及胫骨相关参数进行相关性分析。结果显示,这些关键细菌与BMP/Smad信号通路、氧化应激、钙磷代谢及胫骨相关参数呈现不同程度的相关性,表明MOP可能通过肠道菌群参与骨代谢的调节过程涉及BMP/Smad信号通路、氧化应激及钙磷代谢,进而达到治疗TD的作用。这些结果表明,肠道菌群在TD的发生发展及治疗中发挥重要作用。综上所述,肉鸡TD的发生会干扰胫骨血管形成及浸润,造成钙磷代谢紊乱,阻碍骨形成及矿化,造成机体氧化损伤,并改变肉鸡肠道菌群的组成及结构,继而引起胫骨病理损伤。MOP可以恢复胫骨生长板形态结构,平衡钙磷代谢,促进骨形成信号通路—BMP/Smad信号通路相关基因的表达,促进骨的矿化及形成,减轻氧化损伤,调节肠道菌群的组成及结构,从而达到治疗TD的作用。因此,MOP可作为治疗福美双诱导的肉鸡胫骨软骨发育不良的潜在治疗药物。