中枢肾上腺素能与血清素能系统介导CCK-8s诱导新生肉鸡食欲减退的机制研究

时间:2025年12月30日
来源:IBRO Neuroscience Reports

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本研究针对胆囊收缩素-8s(CCK-8s)中枢厌食作用机制不清的问题,通过系统评估其与肾上腺素能(α1、α2、β1、β2)和血清素能(5-HT1A、5-HT2C)受体亚型的相互作用,揭示了CCK-8s通过β2-肾上腺素能受体和5-HT2C血清素能受体信号通路调控新生肉鸡采食行为的新机制,为家禽摄食神经调控提供了新见解。

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在追求高效、健康的畜禽养殖业中,如何精准调控动物的采食行为一直是科研人员和养殖者关注的焦点。采食量不仅直接关系到动物的生长速度和饲料转化效率,更与动物的代谢健康和行为福利息息相关。对于经过高强度遗传选育的现代肉鸡品种而言,其中枢食欲调控通路可能发生了特定改变,这使得理解其独特的摄食神经机制变得尤为重要。在复杂的神经内分泌网络中,胆囊收缩素(Cholecystokinin, CCK)作为一种兼具胃肠激素和神经肽双重身份的信号分子,其磺化八肽形式(CCK-8s)被证实具有强大的抑制食欲(厌食)作用。然而,CCK-8s在大脑中究竟是如何发挥这一作用的?它又与哪些关键的神经递质系统“对话”?这些问题在禽类,尤其是新生肉鸡模型中,尚未得到清晰的解答。此前的研究多集中于哺乳动物,而鸟类的大脑结构和神经环路有其独特性,直接将哺乳动物的结论套用于家禽并不可靠。正是为了填补这一知识空白,由Hamed Zarei、Ghazaleh Mahdavi、Emad Shahrabi和Keyvan Hasani组成的研究团队开展了一项深入的研究,旨在揭示CCK-8s在新生肉鸡中枢神经系统中抑制采食的具体机制,特别是探索肾上腺素能和血清素能两大系统在其中扮演的角色。这项研究成果发表在《IBRO Neuroscience Reports》上,为理解家禽摄食的精细调控打开了新的窗口。
为了探究上述科学问题,研究人员主要运用了几项关键技术。研究对象为396只一日龄罗斯-308肉雏鸡,确保样本的一致性。核心技术是中枢给药:通过侧脑室注射技术,精准地将CCK-8s以及各种肾上腺素能受体和血清素能受体的激动剂或拮抗剂注入新生肉鸡的脑内,从而直接观察这些物质对采食行为的影响。实验设计包含了九个独立的实验,系统地评估了CCK-8s不同剂量以及其与多种受体调节剂联合使用的效应。行为学测量是另一项关键方法,研究人员在注射后的特定时间点(30、60、120分钟)精确记录并计算了每只鸡的累计采食量,数据最终标准化为每100克体重的克数,以消除个体体重差异的影响。数据分析则采用了重复测量方差分析,以严谨的统计学方法判断处理组与对照组之间的差异是否显著。
研究结果
3.1. CCK-8s对累计采食量的影响
研究人员首先确认了CCK-8s本身的作用。结果显示,与注射对照溶液的肉鸡相比,侧脑室注射0.5和1 nmol剂量的CCK-8s能显著抑制采食量,而0.25 nmol的较低剂量则没有明显效果。这表明CCK-8s在中枢层面确实能诱导剂量依赖性的食欲减退。
3.2. 肾上腺素能系统的作用
为了探究肾上腺素能系统是否参与CCK-8s的厌食效应,研究人员分别使用了针对不同肾上腺素能受体亚型的拮抗剂。
  • α1-肾上腺素能受体:使用拮抗剂哌唑嗪后,无论是单独使用还是与CCK-8s联合使用,均未改变CCK-8s的厌食效果。
  • α2-肾上腺素能受体:使用拮抗剂育亨宾后,同样未能改变CCK-8s对采食的抑制作用。
  • β1-肾上腺素能受体:使用拮抗剂美托洛尔后,CCK-8s的厌食效应依然不受影响。
  • β2-肾上腺素能受体:这是肾上腺素能系统中唯一出现阳性结果的靶点。当使用选择性拮抗剂ICI 118,551与CCK-8s共同注射时,CCI-8s原本强烈的抑制采食作用被显著减弱。这说明β2-肾上腺素能受体的激活是CCK-8s发挥厌食效应所必需的环节。
3.3. 血清素能系统的作用
接下来,研究团队深入探查了血清素能系统的作用。
  • 血清素合成抑制剂:使用对氯苯丙氨酸抑制血清素的合成后,再给予CCK-8s,发现CCK-8s的厌食作用被显著削弱。这表明完整的血清素合成通路对于CCK-8s发挥作用至关重要。
  • 血清素再摄取抑制剂:使用氟西汀增加突触间隙的血清素浓度后,与CCK-8s联合给药,出乎意料地增强了CCK-8s的厌食效果,表现出协同增效作用。
  • 5-HT1A受体激动剂:使用8-OH-DPAT选择性激活5-HT1A受体,并未影响CCK-8s的效应。
  • 5-HT2C受体拮抗剂:使用SB242084阻断5-HT2C受体后,CCK-8s的厌食作用被明显减弱。这与血清素合成抑制剂的结果相互印证,共同指向5-HT2C受体是介导CCK-8s厌食效应的关键血清素能受体亚型。
结论与讨论
本研究通过一系列严谨的药理学实验,清晰地揭示了CCK-8s在新生肉鸡中枢神经系统中引起食欲减退的神经机制。研究结论表明,CCK-8s的厌食效应并非通过肾上腺素能系统中的α1、α2或β1受体亚型,而是特异性地依赖于β2-肾上腺素能受体的激活。同时,研究提供了强有力的证据,证明血清素能系统,特别是5-HT2C受体,是CCK-8s发挥作用的另一条核心通路。当血清素合成被抑制或5-HT2C受体被阻断时,CCK-8s的效果大打折扣;而当突触血清素水平因再摄取被抑制而升高时,CCK-8s的作用则被增强。
这些发现揭示了CCK-8s与中枢神经系统内关键单胺类神经递质系统之间存在重要的交互对话。这种在 hypothalamus 等摄食调控关键脑区的神经化学整合,共同精细地调节着饱腹感信号和采食行为。对于肉鸡产业而言,这项基础研究的价值在于它从神经科学层面深化了我们对家禽摄食行为调控的理解。知道了CCK-8s通过β2-肾上腺素能受体和5-HT2C血清素能受体起作用,未来就有可能通过营养手段或管理策略来微妙地影响这些通路,从而更精准地调控肉鸡的采食,避免过度采食导致的代谢负担和饲料浪费,最终实现生长性能与健康福利的双重提升。当然,这项研究也存在局限,例如观察的是急性效应,其长期代谢后果尚不清楚,且神经环路的精确解剖定位有待未来研究。但无疑,它为后续开发基于神经内分泌调控的新型家禽饲养策略奠定了重要的理论基础,指明了前进的方向。

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