益生菌通过肠-脑轴调控动物骨代谢的研究进展
2021-12-05曾新福杨彩梅
余 洋,曾新福,乐 敏,杨彩梅*
(1.浙江农林大学动物科技学院·动物医学院,浙江省畜禽绿色生态健康养殖应用技术研究重点实验室,动物健康互联网检测技术浙江省工程实验室,浙江临安 311300;2.浙江惠嘉生物科技股份有限公司,浙江安吉 313300;3.浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310058)
骨代谢是指骨吸收与骨形成的动态平衡过程,其中成骨细胞(Osteoblast,OB)与破骨细胞(Osteoclast,OC)在保证骨量正常中起着重要作用。OB 负责骨基质的合成、分泌和矿化,OC 主要吸收骨基质。OB 的分化受多种因素影响,如干细胞抗原1(Sca-1/Ly-6A)、激素、胰岛素样生长因子1(Insulin-Like Growth Factors -1,IGF-1)等,其调节涉及Wnt/catenin 和转化生长因子-β/骨形态发生蛋白介导的信号通路之间复杂的相互作用。OC 的关键因子主要有核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)配体受体激活因子(Receptor Activator of Nuclear Factor-Kappa B ligand,RANKL)和单核细胞集落刺激因子(Macrophage Colony-Stimulating Factor,M-CSF)2 种。其中,RANKL 又称肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)相关激活诱导细胞因子,它通过激活NF-κB 受体激活物(Receptor Activator of NF-κB,RANK)直接控制分化过程。
此外,免疫系统细胞(如B、T 细胞)产生的大量细胞因子,如白细胞介素-1(IL-1)、IL-6、IL-17、肿瘤坏死因子(TNF-α)等,也可通过调节OC 和OB上RANK 和RANKL 的表达,或调节RANK 介导的细胞内信号而间接发挥作用[1]。骨代谢相关生化指标,如1,25-羟基维生素D3、甲状旁腺素(PTH)、降钙素(CT)、血钙、血磷等,均可直接或间接调节骨代谢,进而影响骨的钙化或溶解[2]。
肠道微生物是指存在于动物肠道中的数量庞大的微生物群体。肠道微生物中包含部分益生菌,其可调节肠道菌群的整体代谢,进而增强屏障功能、免疫调节及肠道神经的调节功能[3-5]。目前,关于益生菌通过肠-脑轴影响骨代谢的讨论越来越热,但其具体功能机理仍然未知,在禽类生产上此类研究较少。……
