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。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性的藥物。 

　　中國科學(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劑—青藤堿（sinomenine）作為研發(fā)對象，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價體系的基礎(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)行藥效評價和膽堿能抗炎通路相關(guān)的分子機(jī)理探索。目前，已通過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)，推測膽堿能抗炎通路中α7nAchR的下游信號可能能更直接激活其抗炎作用。青藤堿在哺乳動物中為α7nAChR的典型激動劑，對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），對其進(jìn)行了預(yù)防魚類食源性腸炎的試驗。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)；另一個方面，抑制炎性細(xì)胞因子的表達(dá)（如TNF-α和IL-1β），同時上調(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)。而從代謝通路來說，糖酵解和胰島素信號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通過免疫和微生物水平的調(diào)節(jié)，對預(yù)防魚類食源性腸炎來起效，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)綠色無公害的飼料添加劑提供了新的候選成分以及模式動物中的篩選方法，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家自然科學(xué)基金面上項目(31872592)的資助下，由碩士研究生謝家元、黎明、趙旭陽等人共同完成，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.