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畜牧养殖骨骼疾病成因剖析(二)

畜牧养殖骨骼疾病成因剖析(二)

  维生素和矿物质缺乏

  咱们都知道,家禽骨骼健康,跟咱们人体一样,离不开维生素和矿物质。就拿维生素B6来说,它对肉鸡的骨骼发育至关重要。一旦缺乏,就可能导致胫骨干重减少,皮质厚度下降。不信你瞧,那些缺乏维生素B6的肉鸡,骨侵蚀表面大得不成比例,骨样组织数量减少,矿化骨小梁宽度变小,次级骨化中心数量也减少了。软骨细胞也不老实,骨小梁和胶原蛋白都减少了,还可能损害胶原蛋白交联。其他矿物质和维生素,比如锰、生物素和胆碱,缺乏了也会出问题。

  维生素D及其代谢产物,那是研究得最多的。细胞外磷酸盐减少,跟维生素D缺乏有关,这在佝偻病中起着关键作用。Ben-Bassat等人研究发现,维生素D参与纵向骨生长,特别是长骨末端生长板的生长。在佝偻病中,生长板肥大区宽度增加,矿化存在缺陷。维生素D对生长板的作用,主要由肠上皮细胞表达的维生素D受体介导,表现为钙和磷从肠腔吸收增加。不过,维生素D代谢产物也可能直接作用于生长板。给佝偻病雏鸡生长板直接注射维生素D,就能促进生长板愈合。体外试验发现,24,25-二羟基维生素D促进静止层细胞分化,但在一定程度上抑制其增殖,而1,25二羟基维生素D则抑制静止层和增殖层的细胞增殖。维生素D、1a-轻基维生素D、25-轻基胆骨化醇在骨骼发育和骨骼疾病中的作用已经被证实:植酸酶与1a-轻基维生素D或25-羟基胆骨化醇联合使用,可分别改善腿部问题或降低佝偻病发病率。

  胫骨软骨发育不良

  胫骨软骨发育不良,那可是家禽骨骼畸形疾病中最常见的一种。它会导致畸形骨和跛行,尤其在快速生长的禽类中更为常见。比如肉鸡和火鸡,它们的遗传潜力大,生长速度快,更容易得TD。研究发现,快速生长型品系矿化作用较少、多孔皮质骨较多、钙磷比增加。多孔性是由于初始骨单位在骨膜表面快速形成,而成骨细胞不完全填充所产生的空腔所造成的。骨密度和矿物质含量降低,会改变骨骼生物力学特性,导致家禽在捕获、运输和处理过程中更高的骨折风险。限饲的使用产生了一种假说,即骨骼生物力学特性改变的原因是快速生长速率而不是遗传潜力,这意味着以生长速率为目标的遗传选择实际上导致了TD发病率的增加。

  TD的发生,有多种因素,包括饲粮、环境和遗传因素。TD可以自然发生,也可以被选择,或通过调控营养或毒性物质诱导产生。因此,不同方案导致的TD最初可能通过不同的通路起作用,但是后期它们可能共享相同的通路,并表现为相同的表型。

  TD是一种发生在长骨末端生长板的疾病,它以非血管化、非矿化的白色透明软骨楔的外观为特征,主要发生于胫骨近端干端,偶然出现在跗跖骨。在TD中,填充生长板的软骨细胞未能完全分化,通常会导致软骨血管化和矿化。研究采用各种策略试图去理解TD的成因,研究内容包括软骨细胞分化机制、软骨细胞凋亡机制、激素及其受体的作用,以及使用指纹技术比较正常软骨和TD软骨细胞中基因表达的差异。TD与铜缺乏症有关,且可以被铜螯合剂诱导。

  与TD一样,佝偻病雏鸡生长板增大,伴随着软骨细胞数量的增加,且无血管分布。添加高剂量的维生素D及其类似物可改善选育品系的TD发生率,从而证实了TD和佝偻病的关联。TD发生率差异化选育的肉鸡对饲粮维生素D缺乏的生理反应不同。尽管TD和佝偻病有不同的病因,热休克蛋白90抑制可显著改善患有TD和维生素D缺乏症雏鸡生长板的组织病理并减轻跛行症状,表明它们具有相似的作用通路。然而,当研究和设计解决TD和佝偻病的策略时,区分这两种病变是十分重要的。尤其重要的是,在某些情况下,患有TD的禽类也有患佝偻病的历史。通过外观区分这两种病变是可能的,但是分子靶标检测会更加精确。TD中的PTHR表达正常,然而在佝偻病中高水平的甲状旁腺素导致PTHR表达被下调,因此不能检测到PTHR表达。

  结论

  高度精确的基因调控对软骨发生是必不可少的,偏差超过一定國值会导致骨骼生长异常。多层次、多学科研究,例如基因组学和蛋白组学方法、细胞培养学方法、遗传筛选、营养调控和环境对策,能使我们更好地理解骨骼疾病的分子机制,从而增加我们的认识,或许有助于设计治疗骨骼相关疾病的合理措施。

畜牧养殖骨骼疾病成因剖析(二)

  家禽骨骼疾病带来的巨大损失是由死亡率增加、肉品加工厂的投诉,以及胴体分割时胸和腿的等级下降造成的。从经济角度看,主要的骨骼疾病与过去几十年禽类生长速率的快速增加有关。无论疾病来自快速生长速率引发的直接效应,还是来自体重增加、骨骼、肌肉和/或肌腱发育不良导致的间接效应,仍需进一步确认。

  产业面临的经济困境在于这两方面的平衡:一方面是对快速生长品系的持续筛选;另一方面是骨骼疾病或其他代谢疾病导致的损失。

畜牧养殖骨骼疾病成因剖析(二)

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