硼对雏鸵鸟胫骨生长发育及RANKL/RANK/OPG信号通路的影响
非洲鸵鸟(Struthio camelus)具有极高的经济价值和科研价值，现已被世界各地广泛养殖，并且稳步发展。但是在鸵鸟养殖中也遇到了很多问题，其中一个就是在育雏过程中，雏鸵鸟易罹患骨质疏松症，导致胫骨骨折或变形，降低其育成率，给鸵鸟养殖企业和养殖户带来很大程度的经济损失，严重影响鸵鸟产业的正常发展。骨骼健康是由成骨细胞和破骨细胞之间的动态平衡维系的，雏鸵鸟骨折的根本原因就是活化的破骨细胞数量相对增多，骨吸收活动加强，骨量丢失，骨组织结构破坏，形成骨质疏松，最终引起骨折。前人研究表明硼能抑制破骨细胞分化从而减缓骨吸收，促进骨的生长发育。本试验采用在非洲雏鸵鸟日常饮水中添加硼酸盐的方法，以45日龄雏鸵鸟胫骨作为研究材料，采用HE染色、细胞特异性染色、免疫组织化学、ELISA等方法研究硼对非洲雏鸵鸟胫骨生长发育及RANKL/RANK/OPG信号通路的影响，旨在为雏鸵鸟腿病防治提供理论依据。研究内容与结果如下: 1.硼对雏鸵鸟生长性能的影响通过对雏鸵鸟试验前后体重及采食量的统计评估不同硼剂量组雏鸵鸟的生长性能。40、80、160mg/L的硼使雏鸵鸟体重、日采食量和日增重都增加，且160mg/L组的各个指标都是最大值，40、80、160mg/L剂量组的料肉比逐渐下降，且160mg/L达到最低值，饲料报酬率最高。320、640mg/L剂量组的雏鸵鸟体重、日采食量和日增重都降低，料重比增加。综上所述，添加40、80、160mg/L的硼可促进雏鸵鸟生长，且160mg/L最适宜。320、640mg/L的硼抑制雏鸵鸟的生长，在实际养殖生产中不可采用。 2硼对雏鸵鸟胫骨生长的影响0-45d是非洲鸵鸟育雏期的关键期，45日龄鸵鸟的胫骨中，骨重建和骨吸收活动都十分活跃，胫骨生长发育迅速。添加不同剂量硼后，雏鸵鸟胫骨的解剖学指标有了不一样变化，40、80、160mg/L硼添加量的胫骨长度显著高于对照组（P＜0.05）;80、160、320mg/L硼添加量的胫骨重量显著高于对照组(P＜0.05);80、160、320、640mg/L硼添加量的胫骨（近端1/4）周长显著大于对照组(P＜0.05)，综上所述，80、160mg/L硼添加量最有利于改善雏鸵鸟胫骨解剖学指标。 通过对各组胫骨组织的显微结构观察，随着硼添加量的增加，各组骨小梁周长、面积及相对体积均升高，且160、320mg/L剂量组的各个指标值较其他组都高。各组间骨小梁厚度无显著变化(P＞0.05)。骨小梁分离度随着硼添加量的升高逐渐降低，160mg/L剂量组的骨小梁分离度达到最低值，显著低于其他组(P＜0.05)，综上所述，160mg/L剂量的硼最有利于改善雏鸵鸟胫骨组织学指标。 结果证明，硼的添加能有效改善胫骨解剖学及组织学结构，促进雏鸵鸟胫骨生长发育，且160 mg/L时最适宜;同时高剂量的硼(320、640mg/L)则会影响胫骨的正常发育，使胫骨骨髓腔发生边移，胫骨结构畸形。 3硼对雏鸵鸟成骨细胞及破骨细胞分化的影响通过ALP染色研究硼对各组雏鸵鸟活化成骨细胞数量的影响，结果显示，随着硼添加量的增加，单位面积骨组织成骨细胞数量从第1组到第5组逐渐增多，第6组开始下降，但都不具有显著性(P＜0.05)，可见硼对雏鸵鸟成骨细胞分化没有显著性影响。 通过TRAP染色研究硼对各组雏鸵鸟活化破骨细胞数量的影响，结果分析可知，适当剂量的硼能够抑制破骨细胞的生长。在本试验中，单位面积骨组织破骨细胞数量随着硼添加量的增加从第1组到到底4组逐渐减少，从第5组开始上升。第3组，第4组及第5组破骨细胞含量显著(P＜0.05)低于第1组。其中第4组破骨细胞含量最低，从而可知在本试验中160 mg/L的硼是抑制破骨细胞分化的最佳剂量。 4硼对雏鸵鸟OPG和RANKL表达的影响通过免疫组织化学染色方法研究了OPG和RANKL在雏鸵鸟胫骨中的表达分布，结果分析可知，硼的添加有利于促进成骨细胞和骨髓基质细胞OPG蛋白的表达，雏鸵鸟胫骨初级骨髓腔及其边缘、过渡性骨小梁表面上都有数量较多的阳性信号表达，且在添加量为160mg/L时最强。与之相反，硼的添加使成骨细胞及骨髓基质细胞减少了RANKL的表达，在添加量为160mg/L达到最低。本试验证实，适量硼的添加可以增大OPG/RANKL的比值，抑制破骨细胞的分化，从而减缓骨吸收，对预防及治疗骨吸收类疾病有积极作用。 通过ELISA试验测定了OPG和RANKL在血清中含量，结果显示，与0 mg/L相比，添加量为80、160、320mg/L的硼使雏鸵鸟血清中OPG表达水平显著（P＜0.05）升高，添加量为40、80、160、320mg/L的硼使雏鸵鸟血清中RANKL表达水平显著(P＜0.05)降低。血清中OPG/RANKL比值在160mg/L硼添加量时达到最高，结果提示，本试验中，160mg/L的硼能最大程度的上调OPG和下调RANKL蛋白表达从而抑制破骨细胞分化。
非洲雏鸵鸟;胫骨生长性能;破骨细胞分化;信号通路;硼添加量
华中农业大学
硕士
基础兽医学
彭克美
2015
中文
S839;S813.24
76
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）