徐令東 陳萌 張華等
摘要: 采用福美雙誘導建立肉雞脛骨軟骨發(fā)育不良(tibial dyschondroplasia,TD)模型,研究甲狀旁腺素相關(guān)肽-印第安刺猬蛋白(PTHrP-Ihh)信號軸在肉雞發(fā)生脛骨軟骨發(fā)育不良中的調(diào)控機制。100羽1日齡健康Ross308肉雞經(jīng)1周預飼后,隨機分為2組,對照組飼以基礎日糧,試驗組在飼喂8、9 d時飼以基礎日糧并添加100 mg/kg福美雙,之后繼續(xù)飼以基礎日糧;于15日齡時采集組織樣本,進行檢測。結(jié)果顯示,與對照組比較,試驗組體質(zhì)量極顯著降低,但TD 發(fā)生率極顯著升高;脛骨與肱骨的骨長度、骨密度,脛骨與股骨的骨強度均顯著或極顯著降低,而肱骨的骨指數(shù)顯著增強;TD肉雞脛骨生長板軟骨組織Ihh、PTHrP的mRNA表達極顯著下降,ColⅩmRNA表達極顯著上升。試驗表明,PTHrP-Ihh信號軸調(diào)控紊亂,會影響生長板軟骨細胞的分化和ColX表達,導致肉雞形成脛骨軟骨發(fā)育不良。
關(guān)鍵詞: 脛骨軟骨發(fā)育不良;肉雞;PTHrP-Ihh信號軸
中圖分類號: S858 31 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)08-0202-03
現(xiàn)代肉雞品種的選育過程中,注重肉雞快速增質(zhì)量的選育方式對肉雞的生理機能產(chǎn)生了顯著的影響,同時導致腿病,尤其是脛骨軟骨發(fā)育不良( tibial dyschondroplasia,TD)的發(fā)病率顯著增加,不僅影響動物福利,同時也帶來了較大的經(jīng)濟損失 [1]。脛骨軟骨發(fā)育不良是現(xiàn)代肉雞養(yǎng)殖業(yè)最常見、危害最嚴重的骨骼疾病之一,該病以在脛骨近端生長板下形成無血管、未鈣化、不透明的軟骨栓為主要特征。TD的發(fā)病機理十分復雜,近年來研究表明,軟骨細胞的增殖、分化、凋亡失控進而導致軟骨內(nèi)成骨異??赡苁荰D發(fā)生的重要原因之一,然而相關(guān)機理至今尚未清楚 [2]。甲狀旁腺素相關(guān)肽(parathyroid hormone-related peptide,PTHrP)-印第安刺猬蛋白(Indian hedgehog,Ihh)信號軸是軟骨內(nèi)成骨過程中調(diào)節(jié)軟骨和成骨細胞增殖、分化、肥大、礦化的重要調(diào)控軸,其在肉雞TD發(fā)生中的作用尚未見報道。本試驗通過飼料中添加福美雙的方法,誘導建立肉雞TD模型,研究肉雞脛骨形生長板 PTHrp-Ihh 信號軸和相關(guān)因子的變化及其相互作用關(guān)系,為探明肉雞TD 發(fā)生的機理提供依據(jù)。
1 材料與方法
1 1 試驗儀器
X射線機(北京萬東醫(yī)療裝備股份有限公司);BS-300生化分析儀(邁瑞公司);LR10K PLUS骨強度測定儀(Lloyd Instruments Ltd ,英國);RM2235軟組織切片機(Leica,德國);H5505光學顯微鏡(Nikon,日本);自動生化分析儀(Selectar E,荷蘭);MICROTEK5600透射式掃描儀(上海中晶科技有限公司)。
1 2 試驗材料
福美雙,購于南京壽德試驗器材有限公司;血漿鈣、磷、堿性磷酸酶生化檢測試劑盒,購于邁瑞公司;cDNA Synthesis Kit (M-MLV Version)、SYBR Premix Ex Taq TM試劑盒、蛋白分子量標準,購于寶生物工程(大連)有限公司。
1 3 試驗動物
100羽1日齡Rose308肉雞購自南京長蘆孵化場,隨機分為試驗組、對照組,每組5個重復,每個重復10羽雞。嚴格控制雞舍的溫濕度,最初2 d溫度維持在35 ℃,之后在1周內(nèi)逐漸降到21 ℃,并一直維持該溫度直到試驗結(jié)束??諝鉂穸染S持在45%左右。每天光照23 h,暗處理1 h。飼喂滁州正大生產(chǎn)的商品雛雞料(代謝能13 39 MJ/kg,粗蛋白230%)。試驗期間自由采食和飲水,對照組飼喂基礎日糧;試驗組飼喂基礎日糧7 d后,飼喂基礎日糧中添加 100 mg/kg 福美雙的日糧,飼喂2 d后停止飼喂,繼續(xù)飼以基礎日糧直至試驗結(jié)束。試驗為期15 d。
1 4 試驗方法
1 4 1 樣品的采集 在15日齡時,每組隨機挑選30羽雞,對每羽雞進行編號、稱質(zhì)量、心臟采血后處死。血液于37 ℃靜置30 min,然后于2 500 g離心收集血清,檢測血漿中鈣、磷、堿性磷酸酶的水平;將每羽雞左側(cè)的肱骨、股骨、脛骨取下分別裝入各自的自封袋中,-20 ℃保存?zhèn)溆?,用于骨長、骨指數(shù)、骨密度、骨強度測定;每個處理隨機選取5羽雞,剝?nèi)∮覀?cè)脛骨,分離生長板,液氮速凍后,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1 4 2 肉雞TD發(fā)病率的測定 取右脛骨,縱切,參照TD評分標準 [3]判定TD發(fā)病程度。以每組3個重復發(fā)病率的平均值為每組的發(fā)病率,并統(tǒng)計其差異。
1 4 3 骨生長發(fā)育指標的測定
1 4 3 1 骨指數(shù)和骨長度的檢測 檢測前,將每根骨頭解凍過夜,刮除骨頭上所有的軟組織。對每根骨頭稱質(zhì)量并用游標卡尺測其長度。骨指數(shù)的計算公式是:骨指數(shù)=骨質(zhì)量(g)/體質(zhì)量(kg) [4]。
1 4 3 2 骨放射密度的檢測 將肱骨、股骨、脛骨樣本與16級鋁階(英國Roslin研究所饋贈)置于同一暗盒上,拍片(富士醫(yī)用X線膠片,25 4cm×30 5cm)。肱骨、股骨、脛骨采用前后位拍攝,攝片條件:焦點膠片距80 cm,球管電壓與毫安秒分別為44kV、3 88mAs [5]。所攝X線片掃描后,用 NIH Image J 1 32j圖像處理系統(tǒng)分析掃描圖像。骨骼樣本的放射密度用毫米鋁階厚度(mm Al)表示。
1 4 3 3 骨強度的檢測 用三點彎曲試驗檢測骨強度 [6]。在骨骼樣本的中點處標記,用游標卡尺測量每根骨樣本此處的直徑。根據(jù)骨骼樣本長度確定跨距。用骨強度測定儀測定骨骼強度。預載荷速度設為3 mm/min,骨骼斷裂時停止。通過NEXYGEN PLUS軟件分析曲線的最高點即為骨強度(單位為N)。