家禽骨骼疾病原因分析（二）

　　維生素和礦物質(zhì)缺乏

　　關(guān)于維生素、礦物質(zhì)及其互作對(duì)家禽骨骼疾病的作用有很多報(bào)道。例如，肉雞缺乏維生素B6導(dǎo)致脛骨干重減少和皮質(zhì)厚度下降。組織形態(tài)學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)不成比例的大的骨侵蝕表面、骨樣組織數(shù)量減少、礦化骨小梁寬度變小和次級(jí)骨化中心數(shù)量減少，并伴隨著粗糙小梁形成。干骺端軟骨呈現(xiàn)不規(guī)則的骨小梁和顯著減少的膠原蛋白，并且可能損害膠原蛋白交聯(lián)。其他礦物質(zhì)和維生素(如錳、生物素和膽堿)缺乏的影響也有研究報(bào)道。

　　維生素D及其代謝產(chǎn)物是迄今研究最多的與家禽骨骼疾病相關(guān)的因素。細(xì)胞外磷酸鹽減少與維生素D缺乏有關(guān)，可能在佝僂病中起關(guān)鍵作用，且Ben-Bassat等人研究發(fā)現(xiàn)維生素D參與縱向骨生長(zhǎng)，特別是參與長(zhǎng)骨末端生長(zhǎng)板的生長(zhǎng)。在佝僂病中，生長(zhǎng)板肥大區(qū)寬度增加且其礦化存在缺陷。維生素D對(duì)生長(zhǎng)板的作用主要由腸上皮細(xì)胞表達(dá)的維生素D受體介導(dǎo)，表現(xiàn)為鈣和磷從腸腔吸收增加。但是，維生素D代謝產(chǎn)物也可能直接作用于生長(zhǎng)板。例如，給佝僂病雛雞生長(zhǎng)板直接注射維生素D會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)板愈合。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，24，25-二羥基維生素D促進(jìn)靜止層細(xì)胞分化，但在一定程度上抑制其增殖，而1，25二羥基維生素D則抑制靜止層和增殖層的細(xì)胞增殖。維生素D 、1a-輕基維生素D 、25-輕基膽骨化醇在骨骼發(fā)育和骨骼疾病中的作用已經(jīng)被證實(shí)：植酸酶與1a-輕基維生素D或25-羥基膽骨化醇聯(lián)合使用，可分別改善腿部問題或降低佝僂病發(fā)病率。

　　脛骨軟骨發(fā)育不良

　　脛骨軟骨發(fā)育不良(TD)是一種最常見的骨骼畸形疾病，可導(dǎo)致畸形骨和跛行。該病發(fā)生在快速生長(zhǎng)的禽類，尤其是以最大遺傳潛力生長(zhǎng)的肉雞和火雞。比較快速生長(zhǎng)型和緩慢生長(zhǎng)型兩種品系，發(fā)現(xiàn)快速生長(zhǎng)型品系礦化作用較少、多孔皮質(zhì)骨較多、鈣磷比增加。多孔性是由于初始骨單位在骨膜表面快速形成，而成骨細(xì)胞不完全填充所產(chǎn)生的空腔所造成的。骨密度和礦物質(zhì)含量降低會(huì)改變骨骼生物力學(xué)特性，導(dǎo)致家禽在捕獲、運(yùn)輸和處理過程中更高的骨折風(fēng)險(xiǎn)。限飼的使用產(chǎn)生了一種假說，即骨骼生物力學(xué)特性改變的原因是快速生長(zhǎng)速率而不是遺傳潛力，這意味著以生長(zhǎng)速率為目標(biāo)的遺傳選擇實(shí)際上導(dǎo)致了TD發(fā)病率的增加。

　　已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有多種因素是TD發(fā)生的病因，包括飼糧、環(huán)境和遺傳因素。TD可以自然發(fā)生，也可以被選擇，或通過調(diào)控營(yíng)養(yǎng)或毒性物質(zhì)誘導(dǎo)產(chǎn)生。因此，不同方案導(dǎo)致的TD最初可能通過不同的通路起作用，但是后期它們可能共享相同的通路，并表現(xiàn)為相同的表型。

　　TD是一種發(fā)生在長(zhǎng)骨末端生長(zhǎng)板的疾病，它以非血管化、非礦化的白色透明軟骨楔的外觀為特征，主要發(fā)生于脛骨近端干端，偶然出現(xiàn)在跗跖骨。在TD中，填充生長(zhǎng)板的軟骨細(xì)胞未能完全分化，通常會(huì)導(dǎo)致軟骨血管化和礦化。研究采用各種策略試圖去理解TD的成因，研究?jī)?nèi)容包括軟骨細(xì)胞分化機(jī)制、軟骨細(xì)胞凋亡機(jī)制、激素及其受體的作用，以及使用指紋技術(shù)比較正常軟骨和TD軟骨細(xì)胞中基因表達(dá)的差異。TD與銅缺乏癥有關(guān)，且可以被銅螯合劑誘導(dǎo)。

　　與TD一樣，佝僂病雛雞生長(zhǎng)板增大，伴隨著軟骨細(xì)胞數(shù)量的增加，且無血管分布。添加高劑量的維生素D及其類似物可改善選育品系的TD發(fā)生率，從而證實(shí)了TD和佝僂病的關(guān)聯(lián)。TD發(fā)生率差異化選育的肉雞對(duì)飼糧維生素D缺乏的生理反應(yīng)不同。盡管TD和佝僂病有不同的病因，熱休克蛋白90(Hsp90)抑制可顯著改善患有TD和維生素D缺乏癥雛雞生長(zhǎng)板的組織病理并減輕跛行癥狀，表明它們具有相似的作用通路。然而，當(dāng)研究和設(shè)計(jì)解決TD和佝僂病的策略時(shí)，區(qū)分這兩種病變是十分重要的。尤其重要的是，在某些情況下，患有TD的禽類也有患佝僂病的歷史。通過外觀區(qū)分這兩種病變是可能的，但是分子靶標(biāo)檢測(cè)(如PTHR基因表達(dá))會(huì)更加精確。TD中的PTHR表達(dá)正常，然而在佝僂病中高水平的甲狀旁腺素導(dǎo)致PTHR表達(dá)被下調(diào)，因此不能檢測(cè)到PTHR表達(dá)。

　　結(jié)論

　　高度精確的基因調(diào)控對(duì)軟骨發(fā)生是必不可少的，偏差超過一定國(guó)值會(huì)導(dǎo)致骨骼生長(zhǎng)異常。多層次、多學(xué)科研究，例如基因組學(xué)和蛋白組學(xué)方法、細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)方法、遺傳篩選、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控和環(huán)境對(duì)策，能使我們更好地理解骨骼疾病的分子機(jī)制，從而增加我們的認(rèn)識(shí)，或許有助于設(shè)計(jì)治療骨骼相關(guān)疾病的合理措施。

　　家禽骨骼疾病帶來的巨大損失是由死亡率增加、肉品加工廠的投訴，以及胴體分割時(shí)胸和腿的等級(jí)下降造成的。從經(jīng)濟(jì)角度看，主要的骨骼疾病與過去幾十年禽類生長(zhǎng)速率的快速增加有關(guān)。無論疾病來自快速生長(zhǎng)速率引發(fā)的直接效應(yīng)，還是來自體重增加、骨骼、肌肉和/或肌腱發(fā)育不良導(dǎo)致的間接效應(yīng)，仍需進(jìn)一步確認(rèn)。

　　產(chǎn)業(yè)面臨的經(jīng)濟(jì)困境在于這兩方面的平衡：一方面是對(duì)快速生長(zhǎng)品系的持續(xù)篩選;另一方面是骨骼疾病或其他代謝疾病導(dǎo)致的損失。