Phosphorus is essential for bone mineralization in broilers, however, the underlying mechanisms remain unclear. We aimed to investigate whether bone phosphorus retention and bone development might be regulated by related hormones and local bone-derived regulators in broilers. Broilers were fed diets containing different levels of non-phytate phosphorus (NPP) 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45% and 0.55% or 0.15%, 0.22%, 0.29%, 0.36% and 0.43% from 1 to 21 or 22 to 42 days of age. Serum and tibia samples were collected for determinations of bone phosphorus retention and bone development parameters, related hormones and local bone-derived regulators of broiler chickens on d 14, 28 and 42, respectively. Tibia ash phosphorus, total phosphorus accumulation in tibia ash (TPTA), bone mineral concentration (BMC), bone mineral density (BMD), bone breaking strength (BBS), and ash on d 14, 28 or 42, serum 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3) on d 28 and 42, mRNA expressions of tibia fibroblast growth factor 23 (FGF23) and dentin matrix protein 1 (DMP1) on d 14 and 28 increased linearly or quadratically (P < 0.05), while serum parathyroid hormone (PTH) on d 28, tibia alkaline phosphatase (ALP) on d 14, 28 and 42, bone gal protein (BGP) on d 14, and mRNA expression of tibia phosphate-regulating gene with homologies to endopeptidases on the X chromosome (PHEX) on d 14 and 28 decreased linearly or quadratically (P < 0.04) as dietary NPP level increased. TPTA, BMC, BMD, and ash on d 28 and 42, BBS on d 28, and ash phosphorus on d 42 were positively correlated (r = 0.389 to 0.486, P < 0.03) with serum 1,25(OH)2D3. All of the above parameters were positively correlated (r = 0.380 to 0.689, P < 0.05) with tibia DMP1 mRNA expression on d 14, 28 and 42, but negatively correlated (r = − 0.609 to − 0.538, P < 0.02) with serum PTH on d 28, tibia ALP on d 14, 28 and 42, and BGP on d 14. TPTA, BMC and ash on d 14 and BMD on d 28 were negatively correlated (r = − 0.397 to − 0.362, P < 0.03) with tibia PHEX mRNA expression, and BMD on d 28 was positively correlated (r = 0.384, P = 0.04) with tibia FGF23 mRNA expression. These results suggested that bone phosphorus retention and bone development parameters had moderate to strong correlations with serum PTH and 1,25(OH)2D3 and tibia DMP1, PHEX, FGF23, ALP and BGP in broilers during the whole growth period, and thus they might be partly regulated by these related hormones and local bone-derived regulators.

中文翻译：

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相关激素和局部骨源性调节剂对肉鸡骨磷保留和骨骼发育的调节

磷对肉鸡的骨矿化至关重要，然而，其潜在机制仍不清楚。我们旨在研究骨磷保留和骨骼发育是否可能受肉鸡相关激素和局部骨源性调节剂的调节。肉鸡饲喂含有不同水平非植酸磷 (NPP) 0.15%、0.25%、0.35%、0.45% 和 0.55% 或 0.15%、0.22%、0.29%、0.36% 和 0.43% 或 2221 的日粮至 42 天龄。分别在第 14、28 和 42 天采集血清和胫骨样本，用于测定肉鸡的骨磷保留和骨发育参数、相关激素和局部骨源性调节剂。胫骨灰磷、胫骨灰中总磷积累 (TPTA)、骨矿物质浓度 (BMC)、骨矿物质密度 (BMD)、骨断裂强度 (BBS) 和第 14、28 或 42 天的灰分、第 28 天和第 42 天的血清 1,25-二羟基维生素 D3 (1,25(OH)2D3)、胫骨成纤维细胞生长因子 23 (FGF23) 的 mRNA 表达和牙本质基质蛋白 1 (DMP1) 在第 14 和 28 天呈线性或二次增加 (P < 0.05)，而第 28 天的血清甲状旁腺激素 (PTH)、第 14、28 和 42 天的胫骨碱性磷酸酶 (ALP)、骨胶原随着日粮 NPP 水平的增加，第 14 天的蛋白质 (BGP) 和与 X 染色体 (PHEX) 上的内肽酶同源的胫骨磷酸盐调节基因的 mRNA 表达在第 14 和 28 天呈线性或二次下降 (P < 0.04)。第 28 天和第 42 天的 TPTA、BMC、BMD 和灰分、第 28 天的 BBS 和第 42 天的灰分磷与血清 1,25(OH)2D3 呈正相关（r = 0.389 至 0.486，P < 0.03）。上述所有参数均呈正相关（r = 0. 380 至 0.689，P < 0.05）与第 14、28 和 42 天的胫骨 DMP1 mRNA 表达，但与第 28 天的血清 PTH、第 1 天的胫骨 ALP 呈负相关（r = - 0.609 至 - 0.538，P < 0.02） 28 和 42，BGP 在第 14 天。第 14 天的 TPTA、BMC 和灰分和第 28 天的 BMD 与胫骨 PHEX mRNA 表达和第 28 天的 BMD 呈负相关（r = - 0.397 至 - 0.362，P < 0.03）与胫骨 FGF23 mRNA 表达呈正相关（r = 0.384，P = 0.04）。这些结果表明骨磷保留和骨发育参数与肉鸡整个生育期的血清 PTH 和 1,25(OH)2D3 和胫骨 DMP1、PHEX、FGF23、ALP 和 BGP 具有中到强的相关性，因此它们可能部分受这些相关激素和局部骨源性调节剂的调节。28 和 42，但与第 28 天的血清 PTH、第 14、28 和 42 天的胫骨 ALP 和第 14 天的 BGP 呈负相关（r = - 0.609 至 - 0.538，P < 0.02）。 TPTA、BMC 和灰分在 d 14 天和 28 天 BMD 与胫骨 PHEX mRNA 表达呈负相关（r = - 0.397 至 - 0.362，P < 0.03），28 天 BMD 与胫骨 FGF23 mRNA 表达呈正相关（r = 0.384，P = 0.04） . 这些结果表明，肉鸡整个生育期的骨磷潴留和骨发育参数与血清 PTH 和 1,25(OH)2D3 以及胫骨 DMP1、PHEX、FGF23、ALP 和 BGP 具有中到强相关性，因此它们可能部分受这些相关激素和局部骨源性调节剂的调节。28 和 42，但与第 28 天的血清 PTH、第 14、28 和 42 天的胫骨 ALP 和第 14 天的 BGP 呈负相关（r = - 0.609 至 - 0.538，P < 0.02）。 TPTA、BMC 和灰分在 d 14 天和 28 天 BMD 与胫骨 PHEX mRNA 表达呈负相关（r = - 0.397 至 - 0.362，P < 0.03），28 天 BMD 与胫骨 FGF23 mRNA 表达呈正相关（r = 0.384，P = 0.04） . 这些结果表明骨磷保留和骨发育参数与肉鸡整个生育期的血清 PTH 和 1,25(OH)2D3 和胫骨 DMP1、PHEX、FGF23、ALP 和 BGP 具有中到强的相关性，因此它们可能部分受这些相关激素和局部骨源性调节剂的调节。和 BGP 在第 14 天。第 14 天的 TPTA、BMC 和灰分和第 28 天的 BMD 与胫骨 PHEX mRNA 表达呈负相关（r = - 0.397 至 - 0.362，P < 0.03），第 28 天的 BMD 呈正相关（ r = 0.384, P = 0.04) 胫骨 FGF23 mRNA 表达。这些结果表明骨磷保留和骨发育参数与肉鸡整个生育期的血清 PTH 和 1,25(OH)2D3 和胫骨 DMP1、PHEX、FGF23、ALP 和 BGP 具有中到强的相关性，因此它们可能部分受这些相关激素和局部骨源性调节剂的调节。和 BGP 在第 14 天。第 14 天的 TPTA、BMC 和灰分和第 28 天的 BMD 与胫骨 PHEX mRNA 表达呈负相关（r = - 0.397 至 - 0.362，P < 0.03），第 28 天的 BMD 呈正相关（ r = 0.384, P = 0.04) 胫骨 FGF23 mRNA 表达。这些结果表明骨磷保留和骨发育参数与肉鸡整个生育期的血清 PTH 和 1,25(OH)2D3 和胫骨 DMP1、PHEX、FGF23、ALP 和 BGP 具有中到强的相关性，因此它们可能部分受这些相关激素和局部骨源性调节剂的调节。