近日，華中農業(yè)大學(xué)池塘健康養殖湖北省工程實(shí)驗室李大鵬教授團隊在Ecotoxicology and Environmental Safety發(fā)表了題為“Acute nitrite exposure interferes with intestinal thyroid hormone homeostasis in grass carp （Ctenopharyngodon idellus）”的研究論文。該研究以草魚(yú)為研究對象，發(fā)現了養殖環(huán)境中亞硝酸鹽濃度升高會(huì )通過(guò)干擾魚(yú)體甲狀腺機能來(lái)影響腸道營(yíng)養有效利用。

 

　　高密度集約化水產(chǎn)養殖條件下，養殖中后期隨著(zhù)投餌量的加大、魚(yú)蝦排泄物的增多，殘餌、糞便腐爛發(fā)酵及外源性氮元素的引入，易造成養殖水質(zhì)惡化，致使亞硝酸鹽偏高。魚(yú)類(lèi)亞硝酸鹽中毒常表現出缺氧、攝食量下降、生長(cháng)緩慢、體力衰退、鰓部受損變黑等癥狀，嚴重影響?hù)~(yú)類(lèi)健康品質(zhì)。以往研究多集中在亞硝酸鹽導致魚(yú)體缺氧癥狀機理方面，而亞硝酸鹽干擾魚(yú)體營(yíng)養利用機制的研究卻鮮有報道。同時(shí)腸道是重要的營(yíng)養吸收器官，亦是甲狀腺激素調控的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

 

　　研究發(fā)現養殖環(huán)境中的亞硝酸鹽濃度升高會(huì )擾亂外周組織中的甲狀腺激素代謝平衡，而亞硝酸鹽是否通過(guò)干擾魚(yú)類(lèi)腸道甲狀腺代謝平衡來(lái)影響營(yíng)養吸收則需要明確。該研究團隊以草魚(yú)為研究對象，發(fā)現亞硝酸鹽的毒性效應可以顯著(zhù)提升魚(yú)體血清甲狀腺素（T4）含量與腸道脫碘酶（IDs）活性，表明腸道甲狀腺激素代謝穩態(tài)受到了干擾；團隊進(jìn)一步對調控腸道營(yíng)養吸收相關(guān)信號通路進(jìn)行分析，發(fā)現干擾效應通過(guò)TR-Akt/PPAR信號通路抑制腸道糖類(lèi)、脂類(lèi)營(yíng)養素轉運的同時(shí)促進(jìn)了腸道的能量消耗。該研究為深入了解亞硝酸鹽對魚(yú)類(lèi)甲狀腺代謝的干擾作用及機制提供基礎數據，并為養殖環(huán)境的控制和魚(yú)類(lèi)健康養殖提供基礎依據。

 

　　華中農業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院博士研究生梁驍為論文第一作者，水產(chǎn)學(xué)院湯蓉與李大鵬為論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目的資助。

 

　　【英文摘要】

 

　　Nitrite in the aquatic environment potentially disturbs thyroid hormone （TH） homeostasis in peripheral tissues, but little is known about TH metabolism in the intestine. This study investigated the serum concentrations of THs and thyroid-stimulating hormone as well as the activity of intestinal iodothyronine deiodinases （IDs） of grass carp （Ctenopharyngodon idellus） exposed to various concentrations of nitrite （0, 8, 25, or 50 mg/L） for 96 h. Acute nitrite exposure significantly altered the triiodothyronine （T3） levels and the morphology of thyroid follicles at 96 h, and thyroxine （T4） and free T4 levels and intestinal IDs activities showed an increase trend under nitrite stress. After 96 h exposure, nitrite down-regulated the expressions levels of intestinal Akt1 protein, sugar transporter genes, and thyroid hormone receptor （TR） signaling pathway genes except for trɑ1 and trɑ2. Moreover, the expressions levels of pparγ， cpt1α， cd36, fabp2 and fatp4 were down-regulated, whereas fabp6 and lpl were up-regulated in the 50 mg/L exposure group at 96 h. The results indicate that acute nitrite exposure has the potential to disturb the homeostasis of intestinal TH metabolism, which in turn alters TRs genes transcription, down-regulates sugar transporter activities, and promotes the energy expenditure in gut of grass carp.

 

　　論文鏈接：

 

　　https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113510