水產(chǎn)品為人類(lèi)食物蛋白的第三大來(lái)源，近20年來(lái)世界水產(chǎn)品特別是養殖規?？焖僭鲩L(cháng)，其中養殖產(chǎn)量近2/3來(lái)自于中國。隨著(zhù)水產(chǎn)養殖的快速發(fā)展，養殖水環(huán)境持續惡化，“禁抗令”實(shí)施后養殖投入持續增長(cháng)，等等一系列問(wèn)題已成為制約水產(chǎn)養殖健康持續發(fā)展的主要瓶頸。因此，水產(chǎn)替抗功能植物的研究勢在必行。作為水產(chǎn)上可引起魚(yú)體抗病力下降和生長(cháng)受阻的一個(gè)重要誘因，飼料引起的魚(yú)類(lèi)食源性的腸肝病變，也需進(jìn)行植物功能成分添加的預防研究。

　　近日，中國科學(xué)院水生生物研究所魚(yú)類(lèi)功能基因組學(xué)學(xué)科組研究人員，基于已在Frontiers in Physiology發(fā)表的沙棘抗魚(yú)類(lèi)腸肝炎癥的前期結果，將其核心成分——沒(méi)食子酸，添加入飼料，在斑馬魚(yú)食源性腸炎（SBMIE）模型中，對其抗腸肝炎癥的效果進(jìn)行評價(jià)，已運用病理評價(jià)、免疫基因表達分析、免疫細胞成像和流式細胞術(shù)分析，以及多組學(xué)分析（轉錄組、微生物組、代謝組）等方法，揭示了沒(méi)食子酸在抗魚(yú)類(lèi)腸肝炎癥過(guò)程中主要發(fā)揮著(zhù)促進(jìn)免疫調節和提升抗氧化兩個(gè)方面的功能。

　　研究發(fā)現，沒(méi)食子酸作為魚(yú)類(lèi)PPAR 的激動(dòng)劑，可通過(guò)結合斑馬魚(yú)PPAR 蛋白，來(lái)調節腸肝的免疫穩態(tài)。

圖1 沒(méi)食子酸與斑馬魚(yú)PPAR 蛋白的分子對接結果

　　在豆粕飼料中添加沒(méi)食子酸顯示出對豆粕引起的典型炎癥具有抑制作用，從而有助于保護腸道和肝臟健康。組織學(xué)結果顯示腸粘膜絨毛長(cháng)度和CD4信號均較正常，與健康對照組相當；中性粒細胞、巨噬細胞和 T 細胞在后腸的炎性聚集也受到抑制。在 3 個(gè)月大的斑馬魚(yú)中，典型的肝臟炎癥標志物與豆粕誘導的炎癥有關(guān)，例如脂滴和巨噬細胞積聚減少。通過(guò)富集分析對轉錄組數據進(jìn)行檢查，揭示了細胞因子、細胞凋亡和氧化磷酸化通路在腸組織中顯著(zhù)下調，而免疫調節有關(guān)的短鏈脂肪酸和精氨酸的代謝通路則上調。同時(shí)，在肝臟中，與PPAR 信號通路的主要代謝調節有關(guān)的脂肪酸代謝受到抑制，并且巨噬細胞聚集在沒(méi)食子酸組受到抑制。腸道菌群測序結果發(fā)現，在沒(méi)食子酸組中病原體較少，厚壁菌門(mén)和擬桿菌的比例與健康對照組相當，存在更多疣微菌可能會(huì )保護腸道屏障，且共生菌希瓦氏菌增加。

圖2 沒(méi)食子酸添加顯著(zhù)抑制豆粕飼料引起的肝臟巨噬細胞的聚集 

　　進(jìn)一步，腸代謝組分析表明抗炎和抗氧化的化合物，例如與色氨酸、精氨酸、亞油酸和組氨酸代謝相關(guān)的化合物增多，相關(guān)通路增強。通過(guò)將差異表達基因與改變的腸道代謝物相關(guān)聯(lián)分析，揭示了潛在的抗腸炎代謝物及相關(guān)免疫調節基因包括 il21、il22、tnfrsf18 和 mapkapk3等。這種復雜的相互作用，啟示了腸組織中代謝物參與魚(yú)體和微生物之間抗炎互動(dòng)的分子機理。因此，沒(méi)食子酸可通過(guò)刺激 PPAR 介導的免疫調節和抗氧化過(guò)程，來(lái)減輕魚(yú)類(lèi)腸肝軸中食源性炎癥。

圖3 腸組織中差異代謝物與差異免疫基因之間的關(guān)聯(lián)分析

　　本研究是在吳南副研究員主持的中國科學(xué)院江西產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新與育成中心科技支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃項目“水產(chǎn)替抗功能植物篩選與漁用技術(shù)研發(fā)”（ZKYJXZXCY-202210）及國家自然科學(xué)基金（31872592）的共同資助下完成。主要工作是碩士研究生趙旭陽(yáng)、博士研究生張雷、碩士研究生劉宇航等人共同完成，夏曉勤研究員和吳南副研究員為共同通訊作者。相關(guān)研究成果以“Gallic acid acts as an anti-inflammatory agent via PPAR -mediated immunomodulation and antioxidation in fish gut-liver axis”為題發(fā)表在水產(chǎn)領(lǐng)域一區雜志Aquaculture上，文章鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004484862300916X。