膳食中的阿魏酸能够增强尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）在受到嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）感染时T淋巴细胞的免疫能力和抗氧化活性

《Fish & Shellfish Immunology》：Dietary ferulic acid boosts the immunity and antioxidant activity of T lymphocytes in Nile tilapia ( Oreochromis niloticus) challenged with Aeromonas hydrophila

功能性饲料添加剂槲皮素通过增强尼罗 tilapia T细胞增殖、提高干扰素-γ等免疫分子表达，显著改善抗 Aeromonas hydrophila感染能力，同时提升抗氧化酶活性并降低氧化损伤，200 mg/kg为最优添加浓度。

　　

张建松|杨玉清|常静文|丁静峰|唐世奇|卢一山|魏秀梅|杨家龙

中国华东师范大学生命科学学院河口与海岸研究国家重点实验室，上海200241

摘要

功能性饲料添加剂越来越多地被添加到水产品饲料中，以提高养殖鱼类的生长性能、代谢状态和整体健康状况。然而，它们对适应性免疫（尤其是T细胞介导的免疫反应）的调节作用仍知之甚少。在本研究中，我们评估了膳食中添加阿魏酸对尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）T细胞免疫和抗氧化能力的影响。实验中，鱼类分别被喂食含有0、200或400毫克/千克阿魏酸的饲料，并随后暴露于Aeromonas hydrophila感染。与基础饲料组相比，添加200毫克/千克阿魏酸的组在感染期间T细胞增殖和存活率显著提高，同时CD4+ T细胞的比例和绝对数量也有所增加。此外，阿魏酸还增强了关键T细胞功能分子的表达，包括干扰素-γ（IFN-γ）、穿孔素A、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和Fas配体（Fas-L），减少了细菌负担，减轻了肝脏炎症浸润和损伤，并提高了存活率。此外，阿魏酸显著提高了淋巴细胞的抗氧化能力，表现为总超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的增加，总抗氧化能力（T-AOC）的提升以及丙二醛（MDA）水平的降低。200毫克/千克阿魏酸添加后，T细胞内的活性氧（ROS）积累和促炎基因的表达也显著减少。综上所述，我们证明膳食中添加阿魏酸可以在细菌感染期间增强罗非鱼的T细胞介导的免疫反应和抗氧化能力，其中200毫克/千克被认为是最佳浓度，这支持了其作为水产饲料添加剂的应用潜力。

引言

鱼类养殖是水产养殖的核心产业，在国民经济和为居民提供高质量蛋白质方面发挥着重要作用。随着消费者需求的增长，养殖模式正逐渐向高密度、集约化和智能化生产方向发展[1]、[2]。然而，抗生素和激素类药物的广泛使用带来了高昂的成本和环境风险，促使行业转向具有精确营养调节功能的环保型饲料。为了优化饲料配方并促进水产养殖的可持续发展，功能性饲料添加剂（FFA）逐渐被引入日常饲料中，以改善鱼类的生长性能、代谢健康和抗病能力[3]、[4]、[5]。植物来源的产品因其环保、成本效益高、易于吸收且副作用少等优点，已成为水产品饲料中极具前景的FFA[3]。

阿魏酸是一种天然植物来源的酚类化合物，广泛存在于甜菜浆、米糠和水果等农作物中[6]。它也是传统中药当归和黄芩等的主要活性成分[6]。阿魏酸具有很强的抗氧化能力，可以有效清除自由基，增强身体的抗氧化活性，并具有多种生物功能，如抗菌和抗炎作用[7]、[8]。最近的研究表明，作为水产饲料添加剂，阿魏酸对鱼类具有多方面的生理调节作用。它可以作为安全的生长促进剂，通过增加血液生长激素水平、增强消化酶活性以及促进罗非鱼、虹鳟鱼和斑马鱼等鱼类的骨骼肌纤维增生，从而显著增加体重、肌肉质量和肌纤维横截面积[9]、[10]、[11]。此外，阿魏酸还参与调节脂质代谢。在大型黄鱼中，膳食中添加阿魏酸可以显著降低血清和肝脏中的总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）水平[12]。对草鱼的研究表明，添加阿魏酸的高棉籽粕饲料可以通过肝-肠轴影响脂质代谢，增加血液和肝脏中的胆汁酸含量，并改善脂质沉积[13]。初步证据表明，添加阿魏酸可以增加血清白蛋白（ALB）、总蛋白（TP）和碱性磷酸酶（ALP）的水平[14]，这些都与先天免疫细胞介导的免疫反应有关。另一项研究发现，阿魏酸可以增强鲤鱼对Aeromonas hydrophila的抵抗力，表明其具有潜在的免疫增强功能[15]。然而，关于阿魏酸对鱼类适应性免疫（尤其是T细胞介导的适应性免疫）的影响的研究仍然有限。

近年来，多项研究揭示了T细胞介导的适应性免疫在重要经济鱼类（如罗非鱼[16]、橄榄比目鱼[17]和石斑鱼[18]）抗感染中的关键作用。罗非鱼的T细胞可以对抗Streptococcus agalactiae和A. hydrophila等细菌病原体[19]、[20]。大型黄鱼中的Zap70+ T细胞参与对抗Pseudomonas plecoglossicida感染[21]。在抗病毒免疫中，鲫鱼中病毒特异性CD8+ T细胞的增殖[22]以及石斑鱼中slc43a2+ T细胞从脾脏迁移到大脑的过程[18]都展示了T细胞反应的有效性。病原体感染可以诱导鱼类T细胞的快速激活和增殖，同时分泌细胞因子（如白细胞介素（IL）-17A和干扰素（IFN）-γ）以及效应分子（如穿孔素和颗粒酶），从而清除病原体[23]、[24]、[25]。T细胞的耗竭会显著削弱鱼类的抗感染能力并增加死亡率，凸显了它们在免疫防御中的不可或缺性[16]。因此，系统研究FFA对鱼类T细胞免疫的机制和作用对于优化饲料配方具有重要意义。

罗非鱼是联合国粮食及农业组织（FAO）推广的重要水产养殖鱼类。本研究以尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）为研究对象，探讨了植物来源的饲料添加剂阿魏酸对T细胞介导的适应性免疫的调节作用。这项工作不仅有助于深入理解饲料添加剂对鱼类免疫影响机制的理论认识，还为从适应性免疫角度系统评估FFA提供了新的研究视角和基础。

实验部分

饲料配方

所使用的阿魏酸（CAS编号1135-24-6）纯度高于99.0%，购自中国Macklin生化科技有限公司。饲料中阿魏酸的添加量为200（0.02%）或400（0.04）毫克/千克。在准确称量后，将商业饲料通过0.28毫米筛子研磨成粉末，并与阿魏酸充分混合。随后，使用双螺旋造粒机（F-26, SCUT）将混合物制成直径为2毫米的颗粒。

阿魏酸在感染期间促进罗非鱼CD4+ T细胞的扩增

在非感染条件下，膳食中添加阿魏酸对罗非鱼CD4+或CD8+ T细胞的比例没有显著影响（图1A、B）。然而，200毫克/千克阿魏酸的添加倾向于适度增加CD4+ T细胞的比例，尽管差异未达到统计学显著性（图1A、B）。接下来，我们研究了阿魏酸在A. hydrophila感染期间对T细胞反应的影响。

讨论

FFA是水产饲料中的重要成分，不仅为鱼类提供基本营养，还关系到水生动物的健康、环境的可持续性和养殖操作的经济效益。研究表明，植物来源的阿魏酸可以改善鱼类的生长性能、消化功能和肠道健康[9]、[10]。然而，其在鱼类免疫调节中的作用尚未得到充分探索。增强内源性免疫是关键

作者贡献声明

张建松：研究、数据管理、初稿撰写、资金筹集。杨玉清：研究。常静文：研究。丁静峰：研究。唐世奇：研究。卢一山：概念设计、方法学。魏秀梅：概念设计、方法学、监督、审稿与编辑、项目管理、资金筹集。杨家龙：概念设计、方法学、监督、审稿与编辑、项目管理。

致谢

本研究得到了广东省水生动物疾病控制与健康养殖重点实验室研究基金（PBEA2024ZD02）、国家自然科学基金（32503237）和上海自然科学基金（24ZR1419700）的支持。