因魚粉短缺，植物蛋白源替代已在水產(chǎn)飼料中廣泛應(yīng)用，但其含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子能夠引發(fā)腸黏膜發(fā)生急性和慢性炎癥，進(jìn)而影響魚類的生長(zhǎng)。因而，食源性腸炎是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見的限制性因素。目前，在水產(chǎn)應(yīng)用中還缺乏抗腸炎的針對(duì)性的藥物。 

　　中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所水體生物信息學(xué)學(xué)科組研究人員，基于前期已揭示的膽堿能抗炎通路可能在魚類腸組織中發(fā)揮作用(Wu, et al., 2018)，選用了乙酰膽堿受體的激動(dòng)劑—青藤堿（sinomenine）作為研發(fā)對(duì)象，添加入飼料進(jìn)行抗腸炎添加劑的機(jī)理探索。在已發(fā)表的斑馬魚腸炎免疫評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上(Li, et al., 2021)，采用斑馬魚豆粕誘導(dǎo)腸炎（Soybean Meal Induced Enteritis，SBMIE）模型，進(jìn)行藥效評(píng)價(jià)和膽堿能抗炎通路相關(guān)的分子機(jī)理探索。目前，已通過(guò)飼料添加鹽酸青藤堿，采用免疫基因表達(dá)分析、免疫細(xì)胞成像、多組學(xué)分析（轉(zhuǎn)錄組和微生物組）等多個(gè)層面的方法，揭示了中藥成分青藤堿的抗腸炎機(jī)理。 

　　基于前期已發(fā)表的加蘭他敏緩解腸炎機(jī)理(Wu, et al., 2020)，推測(cè)膽堿能抗炎通路中α7nAchR的下游信號(hào)可能能更直接激活其抗炎作用。青藤堿在哺乳動(dòng)物中為α7nAChR的典型激動(dòng)劑，對(duì)魚類可能具有抗炎作用。本研究中，利用斑馬魚食源性腸炎模型（SBMIE），對(duì)其進(jìn)行了預(yù)防魚類食源性腸炎的試驗(yàn)。日糧中添加鹽酸青藤堿，可在病理水平上緩解腸道炎癥，一方面改善了腸絨毛的形態(tài)；另一個(gè)方面，抑制炎性細(xì)胞因子的表達(dá)（如TNF-α和IL-1β），同時(shí)上調(diào)抗炎相關(guān)基因表達(dá)（如IL-10、IL-22、Foxp3a）。為了系統(tǒng)揭示青藤堿對(duì)食源性腸炎的緩解的分子機(jī)理，在斑馬魚SBMIE成魚模型中進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，結(jié)果提示其抗炎作用與淋巴細(xì)胞/白細(xì)胞活化、T細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控，以及淋巴細(xì)胞遷移的調(diào)控有關(guān)。而從代謝通路來(lái)說(shuō)，糖酵解和胰島素信號(hào)通路參與了青藤堿所激活的α7nAchR介導(dǎo)的抗炎作用。進(jìn)一步，在SBMIE幼魚模型中分析了免疫細(xì)胞的反應(yīng)，結(jié)果表明加入青藤堿可顯著減輕由豆粕引起的中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的炎性聚集。與此呼應(yīng)的是，腸組織中CD4⁺或Foxp3⁺淋巴細(xì)胞在粘膜皺襞底部的比例較高，暗示調(diào)節(jié)性T細(xì)胞參與抗炎。此外，青藤堿組的16s rRNA基因測(cè)序結(jié)果顯示，與腸炎相關(guān)的TM7、鞘氨醇單胞菌和志賀菌減少，而與糖代謝相關(guān)的醋酸桿菌增加。因此，本研究提示青藤堿可同時(shí)通過(guò)免疫和微生物水平的調(diào)節(jié)，對(duì)預(yù)防魚類食源性腸炎來(lái)起效，并提出了其作用的假設(shè)機(jī)理，如下圖： 

　　以上研究結(jié)果提示青藤堿在膽堿能抗炎通路中承擔(dān)重要角色，能夠顯著改善魚類因飼料引發(fā)的腸道炎癥。本研究為開發(fā)綠色無(wú)公害的飼料添加劑提供了新的候選成分以及模式動(dòng)物中的篩選方法，將有助于減少抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的濫用。 

　　本研究是在吳南副研究員主持的國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31872592)的資助下，由碩士研究生謝家元、黎明、趙旭陽(yáng)等人共同完成，夏曉勤研究員和吳南副研究員為共同通訊作者。相關(guān)研究成果在Frontiers in Immunology雜志上發(fā)表（https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2021.766845/full），題為《Sinomenine hydrochloride ameliorates fish foodborne enteritis via α7nAchR mediated anti-inflammatory effect whilst altering microbiota composition》。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　Li, M., et al., 2021. Establishing the foodborne-enteritis zebrafish model and imaging the involved immune cells’ response. Acta Hydrobiologica Sinica. https://doi.org/10.7541/2022.2021.104. 

　　Wu, N., et al., 2020. Anti-foodborne enteritis effect of galantamine potentially via acetylcholine anti-inflammatory pathway in fish. Fish Shellfish Immunol. 97, 204-215. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.12.028. 

　　Wu, N., et al., 2018. Integrative transcriptomic and microRNAomic profiling reveals immune mechanism for the resilience to soybean meal stress in fish gut and liver. Front Physiol. 9, 1154. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.01154.