胫骨软骨发育不良(Tibial dyschondroplasia,TD)是家禽较为常见的骨骼疾病,主要发生于快大型、速生长的肉鸡、火鸡等。TD主要病理学特征是病鸡胫骨近干骺端干骺面生长板内出现无血管化、无钙化的白色“软骨栓”。该病主要引起腿部疾患,在商品肉鸡中最为常见,严重降低肉的品质,造成巨大的经济损失,目前该病已成为家禽跛足的主要原因,严重影响动物福利。1.基于HIF-1α/VEGF信号通路研究川芎嗪对胫骨软骨发育不良的影响肉鸡胫骨软骨发育不良(TD)是许多禽类常见的骨骼疾病,其特征是生长板(GP)构建异常,导致GP内持续无血管、无钙化病变。川芎嗪(TMP)被广泛应用于神经血管疾病和肺动脉高压的治疗,但TMP对肉鸡TD的是否具有一定的治疗作用,尚未见报道。因此,本研究随机选择AA肉鸡210只,饲喂标准日粮;于第三天随机将其分为3组:对照组(n=70)给予标准日粮,福美双组(n=70)和TMP组(n=70)从第4天至第7天,均以饲料添加福美双(thiram,50mg/kg)诱导TD。第8天,TD组与对照组一样给予标准日粮,TMP组给予TMP(30mg/kg/d),直至试验结束,分别于第7、10、14、18天对各组肉鸡进行宰杀。在试验期间统计死亡率、肉鸡生长性能、胫骨指标,采用H&E检测胫骨组织病理学变化,采用RT-qPCR和western blot检测胫骨生长板基因HIF-1α和VEGF表达情况。结果表明,与对照组相比,福美双诱导的TD组肉鸡生产性能明显下降。对照组和TMP组在第10、14、18天胫骨的长度、宽度和重量均高于TD组,但无统计学差异。然而,与对照组和TMP组相比,第7天至第14天,福美双诱导的TD鸡胫骨干骺端GP宽度明显增大(P<0.05)。TD组TD score明显高于对照组,TMP组TD score明显低于对照组(P<0.05)。胫骨GP的组织学表现为TD鸡的软骨细胞排列不规则,周围血管较少,而TMP组细胞呈柱状排列,血管分布较多。福美双诱导肉鸡TD后HIF-1α和VEGF基因的表达显著增加;然而,TMP治疗可以显著抑制HIF-1α和VEGF基因表达。结果表明,TMP可以促进TD肉鸡生长板的恢复,提高肉鸡的生长性能,减轻肉鸡跛足的发生。本研究表明,川芎嗪可以显著促进胫骨血管生成,其中HIF-1α/VEGF信号通路在胫骨血管生成中扮演一个重要的角色。2.基于整合素-3研究川芎嗪对福美双致肉鸡胫骨软骨发育不良的恢复作用四甲基二硫代秋兰姆(福美双)是一种二硫代氨基甲酸盐,在农业上广泛用作杀虫剂和杀菌剂,广泛用于处理种子及粮食储存。由于福美双在环境中污染和农业上的过度使用,成为饲料中福美双污染的重要原因。通过饲喂有福美双污染的饲料,导致家禽养殖产生了巨大损失。本研究探讨川芎嗪(四甲基吡嗪)对福美双诱导的TD治疗和预防作用。将210只雏鸡随机分为3组(n=70):对照组(标准日粮)、TD组(3-7日含福美双日粮)、TMP组(3-7日含福美双日粮,8-18日添加含川芎嗪日粮)。在试验过程中,我们检测了肉鸡的跛足率、胫骨病理指标变化、血清生化指标的变化、抗氧化水平和整合素-3(ITGB3)的表达。研究结果显示,TD肉鸡血清中ALP活性、SOD、T-AOC、GSH-Px水平显著降低(P<0.05),AST和ALT含量、MDA水平升高。TMP治疗后恢复了由福美双导致的跛足情况,恢复了血清生化指标和抗氧化失衡。降低了TD肉鸡胫骨指数、TD发病率等,减轻了TD病变和组织病理学的改变。与对照组相比,TD组鸡的ITGB3基因和蛋白表达明显下降。而TMP处理后,在第10、14、18天ITGB3表达出现上调。本研究进一步证实,TMP可通过调控ITGB3表达,在改善福美双诱导的TD肉鸡血管生成和减少软骨细胞损伤方面发挥重要作用。3.基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路研究黄芪甲苷对肉鸡胫骨软骨发育不良的保护和改善胫骨生长板血管内皮细胞损伤的作用黄芪甲苷(Astragaloside IV,AST-IV)是从黄芪中提取的天然环芳烃型三萜苷。它被广泛用于抗癌、抗炎、抗氧化和免疫调节等;研究显示,这些作用与其保护细胞凋亡有关。先前的研究报道显示,黄芪甲苷具有促进骨生成、维护骨骼发育的作用。通过观察PI3K/AKT/HIF-1α通路相关基因表达,评估黄芪甲苷是否可以用于治疗由福美双诱导的肉鸡胫骨软骨发育不良,本研究随机选取AA肉鸡180只,平均分为对照组、TD组和Astr(AST-IV)组。对照组随机给予标准日龄、正常饮食,TD组和Astr组分别给予50 mg/kg饲料福美双;于第7天,Astr组在正常饮食中添加AST-IV(50 mg/kg)。试验期间统计各组肉鸡死亡率、生产参数、生理变化,检测生化指标、肝脏抗氧化酶活性和胫骨指数以及HIF-1α/PI3K/AKT通路相关基因和蛋白质表达。结果表明:TD肉鸡的生长板面积显著增大,致死率和跛足率显著提高;ALP、SOD、GSH-Px、T-AOC水平降低,AST、ALT、MDA水平升高。AST-IV处理后显著提高ALP、SOD、GSH-Px、T-AOC水平,降低AST、ALT和MDA含量。与TD组相比,AST-IV逐渐恢复了肉鸡生长性能和降低了死亡率,生长板宽度、胫骨软骨细胞损伤显著降低。基因表达显示:TD肉鸡中VEGF、VEGFR1、HIF-1α和COX-2的基因表达均高于对照组。喂食AST-IV后,VEGF、VEGFR1、HIF-1α和COX-2表达出现下降趋势。通过RT-qPCR、免疫印迹和免疫组织化学检测发现,TD组AKT和PI3K表达减少,而AST-IV处理可以提高AKT和PI3K蛋白的表达。综上所述:AST-IV可通过改变肉鸡胫骨生长板中PI3K/Akt/HIF-1α信号通路相关关键因子的表达来促进肉鸡胫骨软骨发育不良的恢复。