膳食色氨酸补充与口服负荷对家犬尿5-羟基吲哚乙酸排泄的影响:血清素代谢标志物的验证与调控机制研究
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时间:2025年09月30日
来源:Frontiers in Veterinary Science 2.9
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本研究通过验证犬尿5-HIAA(5-hydroxyindoleacetic acid)ELISA检测方法,探究膳食色氨酸(TRP)补充与口服负荷对健康犬血清素代谢标志物UH:CR(urinary 5-HIAA-to-creatinine ratio)的影响。研究发现长期TRP补充可降低个体差异并产生持续代谢调控,而短期负荷试验未引起显著急性变化,为犬慢性肠病(CE)的血清素(5-HT)代谢研究提供重要方法学基础和临床启示。
慢性肠病(CE)是持续超过3周的胃肠道疾病统称,在人类和伴侣动物中均有较高发病率。近年研究表明血清素(5-羟色胺,5-HT)代谢异常可能与炎症性肠病(IBD)发病机制相关。5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)作为5-HT的主要肾脏排泄代谢物,可作为血清素周转的非侵入性标志物。本研究旨在验证商用ELISA试剂盒在犬尿5-HIAA检测中的适用性,并探究膳食色氨酸(TRP)补充与口服负荷对健康犬尿5-HIAA排泄的影响。
采用IBL-America公司ELISA试剂盒,对20只健康犬的尿样进行方法学验证。样品避光保存并于采集后30分钟内冷藏,酸化解冻后按1:8比例用检测缓冲液稀释以消除基质效应。通过加标回收实验(浓度范围1.5-25 mg/L)评估准确性,平行测定评估批内批间精密度。
14只健康犬(4雄10雌,体重3.7-37.2 kg)完成研究。先进行2周标准饮食过渡期(Purina Pro Plan敏感肠胃配方),采集基线尿样(T0)。随后进行1周TRP膳食补充(Paw by Blackmores Complete Calm?按体重分级给药),采集补充后尿样(T1)。经2周洗脱期后,进行口服TRP负荷试验:住院环境下给予双倍推荐剂量TRP,分别于给药前(T2a)、给药后4小时(T2b)和8小时(T2c)采集尿样。所有尿样经酸化处理后-80°C保存,采用已验证ELISA方法检测5-HIAA浓度,并计算尿5-HIAA/肌酐比值(UH:CR)。
犬尿存在显著基质效应,1:8稀释可有效消除干扰。加标回收率平均132.66%,批内变异系数3.45-5.19%,批间变异系数4.61-7.27%,表明方法具有足够精密度但准确性存在系统偏高。
TRP补充一周后(T1),UH:CR较基线(T0)无统计学显著升高(0.970±0.639 vs 0.918±0.483 mg/mmol,p>0.05),但洗脱期后(T2a)UH:CR显著低于T0(p=0.025)和T1(p=0.042)。值得注意的是,T2a时组内变异系数较T1明显降低,提示TRP补充可能通过反馈调节机制稳定血清素代谢。
负荷试验中,T2a、T2b、T2c三个时间点UH:CR无显著差异(p>0.05)。个体响应模式存在异质性:4/14只犬在T2b(4小时)达到峰值,8/14只犬在T2c(8小时)达到峰值,其中5只呈持续上升趋势,3只呈现先降后升模式。
经优化稀释流程后,该ELISA试剂盒可满足犬尿5-HIAA检测需求,但132.66%的系统偏高提示需建立物种特异性标准曲线。
膳食补充引起的持续代谢改变可能与色氨酸羟化酶(TRH-1)反馈调节有关。长期暴露于高5-HT环境可能通过下调TRH-1基因表达维持稳态,这解释了洗脱后UH:CR显著降低的现象。未标准化给药时间(餐前/餐后)可能通过影响TRP与中性氨基酸竞争吸收导致数据变异,高碳水化合物饮食可提高TRP生物利用度14%,而高蛋白饮食降低35%。
未观察到显著急性响应可能与剂量不足相关(25-70 mg/kg)。人类研究中80 mg/kg剂量可引发显著反应,建议后续研究使用纯L-色氨酸并进行更高剂量探索。商用补充剂中含维生素、微量元素等成分,可能通过相互作用影响TRP生物利用度。
缺乏盲法和随机化设计可能存在顺序效应;未进行基线血液检测无法排除亚临床疾病影响;小样本量(n=14)导致统计效能不足(4.3%),达到80%效能需每组2370只犬。
本研究证实犬尿5-HIAA检测需特定预处理流程,长期TRP补充可通过代谢调控机制降低个体差异,而急性负荷响应模式存在个体化特征。建议未来研究:比较CE犬与健康犬在TRP负荷试验中的5-HT代谢差异;结合CIBDAI/CCECAI临床评分系统评估临床症状相关性;采用液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术同步检测血清5-HIAA以提高准确性。TRP补充或SSRIs类药物可能成为CE犬的潜在治疗策略。
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