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第301期：专题-铁缺乏对断奶仔猪的影响

铁对哺乳仔猪肠道发育和上皮成熟的影响
Effects of iron on intestinal development and epithelial maturation of suckling piglets
Journal of Animal Science
Doi：10.1093/jas/skaa213
发表时间：2020-08-05
影响因子：2.7

（1）铁补充显著增加了小肠的长度、重量、相对重量和长度与重量之比。且补铁组仔猪空肠的绒毛高度、隐窝深度、绒毛宽度和表面积均大于对照组。
（2）补铁组仔猪肠上皮细胞中蔗糖酶异麦芽糖酶（Sis）和海藻糖酶（Treh）的mRNA表达水平显著上升，这两种酶是上皮成熟的标志物。
（3）补铁组仔猪肠上皮细胞空泡化现象减少，表明铁补充促进了肠上皮成熟。
（4） Wnt/β-catenin信号通路靶基因的表达在三组之间无显著差异，表明铁对肠道发育和上皮成熟的影响可能独立于Wnt/β-catenin信号通路。

【推荐语】
肠道是动物重要的消化器官和最大的免疫器官，肠道完整性是动物生长发育的基础。哺乳仔猪在哺乳期肠道发育和成熟发生显著变化，但由于早期断奶，肠道无法自然发育，导致肠道形态损伤、采食量下降和腹泻等问题。铁是畜禽生长过程中最重要的微量元素之一，对运输氧气和二氧化碳、物质运输和储存以及营养合成起关键作用。哺乳仔猪常因铁补充不足而患缺铁性贫血。近期研究表明，铁在调节肠道干细胞活性方面发挥重要作用，进而影响肠道发育和上皮成熟以及细胞增殖。
本研究通过对比不同铁补充方式（口服和肌肉注射）下，深入探讨铁元素对哺乳仔猪肠道发育和上皮成熟的具体影响（哺乳仔猪肠道结构、功能以及上皮细胞成熟度的变化），以期揭示铁在促进仔猪肠道健康发育中的关键作用。且结果表明铁补充通过增加小肠长度和重量、改善肠道形态和促进上皮成熟，促进了哺乳仔猪的肠道发育和上皮成熟。铁补充可能为提高哺乳仔猪的生长性能和肠道健康提供新的策略，有助于缓解断奶应激。

铁对哺乳仔猪肠道上皮发育机制的影响
Mechanism of iron on the intestinal epithelium development in suckling piglets
Science China Life Sciences
Doi：10.1007/s11427-022-2307-7
发表时间：2023-5-18
影响因子：8

（1）肠道上皮形态变化：与新生仔猪相比，7天和21天龄的仔猪空肠形态发生变化，包括绒毛高度降低、隐窝深度增加，且VH/CD比值降低。这些变化由位于隐窝底部的肠道干细胞驱动。
（2）细胞增殖与分化：随着日龄增加，空肠中Ki67阳性增殖细胞、肠内分泌细胞和杯状细胞的数量显著增加。此外，体外培养的肠道类器官的出芽效率和隐窝深度也随时间增加。
（3）基因表达变化：肠道上皮成熟标志基因和铁代谢相关基因的表达发生显著变化。铁补充显著下调了仔猪空肠中IL-22受体亚基α-2（IL-22RA2）的mRNA表达。
（4）铁缺乏的影响：使用去铁胺（DFO）处理体外培养的肠道类器官以诱导铁缺乏，结果显示铁缺乏可抑制类器官活性，但对上皮成熟标志基因的表达无显著影响（至少在早期传代中）。然而，在后期传代中，铁缺乏上调了某些胎儿/新生儿标记基因（如Ass1和Gleb）和成年标记基因（如Sis）的表达。
（5）铁补充显著上调了空肠中IL-22的表达，而IL-22处理体外培养的类器官可促进上皮细胞的成熟。这表明IL-22可能在铁促进肠道上皮发育中起关键作用。转录组分析显示，铁补充下调了与免疫反应相关的基因表达。此外，21天龄仔猪的空肠组织中炎症和免疫过程相关基因显著上调。

【推荐语】
哺乳期是肠道上皮发育的关键时期，此时肠道形态和功能发生显著变化。铁作为必需的微量元素，对哺乳动物的生长和发育至关重要。新生仔猪由于出生时铁储量有限，容易出现铁缺乏，因此是研究铁缺乏的合适模型。此外，早期产后生活是肠道免疫系统发育的关键时期，铁补充对改善肠道免疫功能具有积极作用。本研究揭示了铁在哺乳仔猪肠道上皮发育中的作用及其可能的免疫调节机制，特别是IL-22在其中的关键作用。这些发现为理解哺乳仔猪肠道上皮发育的机制提供了重要线索，并为仔猪的营养设计提供了指导。

早期铁缺乏断奶仔猪血清蛋白质组和炎症特征分析
Characterization of serum proteomic and inflammatory profiling at early stage of iron deficiency in weaned piglets
Animal Nutrition
Doi：10.1016/j.aninu.2024.04.004
发表时间：2024-04-16
影响因子：6.5

（1）与对照组相比，低铁组仔猪的血清铁含量、红细胞计数、血红蛋白含量、血细胞比容和平均红细胞体积显著降低。同时，肝脏、肾脏和心脏的铁含量也显著降低，表明仔猪处于铁缺乏状态。
（2）低铁组仔猪的十二指肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度比值显著增加。十二指肠中参与铁吸收和转运的基因表达显著上调。
（3）研究发现饲粮中铁缺乏，导致与免疫反应相关的蛋白质（如ASPN、RAC3和GPIbA）表达发生显著变化。
（4）低铁组仔猪的血清C3和C4含量显著降低，而IL-1b、IL-4、IL-6、TGF-b1和TNF-a等炎症细胞因子的含量显著增加，表明铁缺乏可能导致免疫功能障碍和炎症反应增强。

【推荐语】
铁是动物生长所必需的微量元素，对维持机体正常生理功能具有重要作用。断奶仔猪由于生长迅速、铁储量有限且生物利用度低，容易出现铁缺乏。早期铁缺乏虽然可能缺乏明显的生长和采食相关临床症状，但对仔猪的健康和生产性能具有潜在负面影响。因此，研究早期铁缺乏对断奶仔猪血清蛋白质组和炎症特征的影响具有重要意义。本研究主要是探讨早期铁缺乏对断奶仔猪血清蛋白质组和炎症特征的影响，评估铁缺乏对断奶仔猪生长性能、器官系数、血液学和组织铁含量、小肠形态和铁吸收相关基因表达的影响，进一步揭示铁缺乏如何影响仔猪的免疫状态和炎症反应，全面深入地了解早期铁缺乏对断奶仔猪生理和病理变化的影响，为制定科学的营养策略、预防铁缺乏相关疾病提供理论依据和实践指导。

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