琥珀酸驱动的肠-脂肪轴通过巨噬细胞调控鸡腹部脂肪沉积的机制研究

《Journal of Animal Science and Biotechnology》：Succinic acid-driven gut-fat axis orchestrates abdominal fat deposition in chickens via adipocyte-macrophage crosstalk

　　本研究针对肉鸡腹部脂肪过度沉积这一产业难题，通过高脂饮食模型结合多组学技术，首次揭示了琥珀酸(SA)介导的肠-脂肪轴调控机制。研究发现高脂饮食诱导肠道菌群失调，促进乳酸杆菌生成琥珀酸，进而通过SUCNR1信号通路激活巨噬细胞依赖性脂肪生成。该研究创新性地阐明了琥珀酸在肠道和脂肪组织中发挥双重炎症调节作用，为精准调控家禽脂肪沉积提供了新靶点。

　　

在现代化家禽养殖业中，肉鸡腹部脂肪过度沉积不仅降低饲料转化率、增加加工成本，还带来严重的环境压力。传统研究多聚焦于脂肪组织本身的成脂过程，而对跨器官调控机制的认识仍存在空白。Chen等人在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表的研究，通过多组学整合分析揭示了琥珀酸介导的肠-脂肪轴在调控肉鸡腹部脂肪沉积中的核心作用。

为深入探究这一问题，研究团队建立了高脂饮食(HFD)喂养模型，采用16S rRNA扩增子测序、代谢组学、单核RNA测序(snRNA-seq)等技术，并结合肠道微生物移植(JMT)和琥珀酸喂养实验进行功能验证。关键技术方法包括：使用60日龄雌性杏花鸡建立HFD模型(>13%脂肪)与正常饮食(ND)对照；对无菌鸡进行空肠微生物移植；在饲料中添加2.5%(w/w)琥珀酸进行干预；通过空间代谢组学(MALDI-MSI)分析肠道脂质吸收；利用Transwell共培养系统验证巨噬细胞-脂肪细胞互作。

HFD影响肉品质并降低空肠微生物多样性

研究发现HFD虽未显著影响活体重和肝脏重，但显著增加了皮下脂肪厚度和腹部脂肪率。腿肌质量分析显示HFD显著提高了腿肌脂肪含量、剪切力和滴水损失。空肠微生物分析表明HFD显著降低了微生物多样性，其中乳酸杆菌(Lactobacillus)丰度增加而肠球菌(Enterococcus)减少，且乳酸杆菌丰度与腹部脂肪沉积呈正相关。

空肠微生物移植未诱导腹部脂肪沉积

通过将HFD供体的空肠微生物移植给无菌鸡，发现移植组间腹部脂肪沉积无显著差异，表明肠道微生物本身并非HFD诱导脂肪沉积的主要因素。

HFD提升琥珀酸水平并激活代谢炎症

代谢组学分析显示HFD显著提高了空肠内容物中琥珀酸水平，且与乳酸杆菌丰度呈正相关。空间代谢组学发现HFD组空肠绒毛中脂质相关代谢物含量增加，而胆汁盐含量减少，表明脂质吸收效率提高。血清代谢组学进一步证实HFD激活了全身性炎症反应。

转录组测序揭示HFD改变脂代谢通路

空肠转录组测序发现HFD显著影响糖代谢、脂代谢和蛋白质消化吸收相关基因表达。单核RNA测序显示HFD组脂肪组织中前脂肪细胞、间充质干细胞和巨噬细胞比例增加，表明HFD促进了脂肪生成分化。细胞互作分析发现巨噬细胞通过APP-CD74等信号通路加强与脂肪细胞的通信。

琥珀酸缓解肠道炎症但促进脂肪沉积

琥珀酸喂养实验表明，琥珀酸通过上调琥珀酸受体SUCNR1表达，在肠道中诱导M2型巨噬细胞极化(CD206+)，抑制炎症反应并改善肠道屏障功能，但同时促进了腹部脂肪沉积。

琥珀酸的炎症调节作用具有微环境依赖性

研究发现琥珀酸在脂肪组织中诱导M1型巨噬细胞极化(CD80+)，促进炎症反应。细胞实验表明，在脂质丰富环境中，琥珀酸受体SUCNR1表达受损，导致炎症反应持续；而在微生物富集环境中，SUCNR1高表达介导了炎症负反馈调节。

巨噬细胞是琥珀酸诱导脂肪沉积的关键介质

共培养实验证实，巨噬细胞是琥珀酸促进脂肪沉积的必要条件。琥珀酸单独处理不能促进前脂肪细胞脂质沉积，但在与巨噬细胞共培养条件下显著增强了脂质积累和脂肪生成相关基因表达。

本研究通过多组学整合分析，首次揭示了琥珀酸驱动的肠-脂肪轴在调控肉鸡腹部脂肪沉积中的核心机制。研究发现HFD诱导肠道菌群失调，促进乳酸杆菌生成琥珀酸，进而通过SUCNR1信号通路在肠道和脂肪组织中发挥双重调节作用：在肠道中抑制炎症、促进脂质吸收；在脂肪组织中激活巨噬细胞依赖性脂肪生成。该研究不仅为理解家禽脂肪沉积的跨器官调控提供了新视角，也为通过靶向琥珀酸信号通路精准调控脂肪沉积提供了理论依据，对实现家禽养殖的可持续发展具有重要意义。