硼對雛鴕鳥腎抗氧化能力及Nrf2信號通路的影響.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鴕鳥具有豐厚的經濟價值和寶貴的科研價值,近年來鴕鳥產業(yè)也在世界上逐漸壯大和發(fā)展。硼參與動物機體多種代謝活動,與生長性能和免疫功能密切相關。大量的研究報道,低劑量的硼對機體生長發(fā)育具有促進和營養(yǎng)作用,是動物所必需的一種微量元素,而高劑量的硼則具有一定的抑制甚至毒害作用。硼營養(yǎng)作用的發(fā)揮可能與硼的抗氧化作用相關。此外,腎組織作為硼重要的排泄器官和蓄積器官,更容易受到外界因素的刺激。因此,本試驗以90日齡雛鴕鳥腎組織作為試驗材料,通過硼酸的形

2、式分別在飲水中添加0,40,80,160,320和640 mg/L硼,分別采用HE、免疫組織化學、TUNEL技術、MDA、GSH-Px和T-AOC測定和實時熒光定量PCR方法,研究添加硼對雛鴕鳥腎抗氧化能力和Nrf2介導的抗氧化防御信號通路的影響,以此探明硼對雛鴕鳥腎抗氧化能力的作用機制。研究內容和結果如下:
  1.硼對雛鴕鳥腎組織結構的影響
  與對照組相比較,40、80 mg/L硼組腎組織結構更清晰,腎小管上皮細胞分界

3、更明顯;160 mg/L硼組腎組織除少數腎小球毛細血管輕微擴張,腎小管上皮細胞有輕微的脂肪變性外,未見明顯的組織結構改變;320、640 mg/L組腎小體結構模糊,腎小管不同程度的損傷,尤其是近端小管,此外,上皮細胞碎裂或消失,管腔內散布大量的組織碎片。
  2.硼對雛鴕鳥腎組織細胞凋亡的影響
  細胞凋亡貫穿細胞生長發(fā)育的整個過程,特別是受到外界刺激時,細胞凋亡更易發(fā)生。雛鴕鳥腎組織的HE染色切片結果顯示,添加160~64

4、0 mg/L硼組腎小管上皮細胞體積明顯縮小,細胞核碎裂和固縮,提示可能發(fā)生細胞凋亡。為了驗證此點,本試驗采用TUNEL技術結合IPP軟件進行研究和統(tǒng)計學分析。結果發(fā)現,與對照組相比,40,80 mg/L硼組凋亡細胞在雛鴕鳥的腎小球和腎間質以及腎小管均有分布,但凋亡細胞數量明顯減少,提示40,80 mg/L硼能夠顯著抑制雛鴕鳥腎組織細胞凋亡;160 mg/L硼組凋亡細胞數量稍微增加;320、640mg/L硼組雛鴕鳥腎組織凋亡細胞主要分布于

5、雛鴕鳥的腎小管上皮細胞中,而且凋亡細胞數量顯著增加,以640 mg/L硼組最為顯著,提示320、640 mg/L硼顯著促進雛鴕鳥腎組織發(fā)生細胞凋亡。
  3.硼對雛鴕鳥腎組織抗氧化能力的影響
  本試驗使用MDA、GSH-Px和T-AOC試劑盒分別測定雛鴕鳥腎組織MDA含量、GSH-Px和T-AOC酶活性。數據顯示:與對照組比較,飲水中添加40、80 mg/L硼(以80 mg/L硼最顯著),明顯提高雛鴕鳥腎組織GSH-Px和

6、T-AOC酶活性,降低MDA含量,進而提高雛鴕鳥腎組織的抗氧化能力;飲水中添加160 mg/L及以上硼(特別是640 mg/L硼),顯著降低雛鴕鳥腎組織T-AOC酶活性,同時顯著升高MDA含量,提示雛鴕鳥腎組織抗氧化能力降低,脂質過氧化反應增強,可能造成腎組織的氧化損傷。
  4.硼對雛鴕鳥腎組織Nrf2信號通路的作用研究
  Nrf2信號通路是機體抵抗氧化應激的關鍵保護通路,能夠維持機體細胞氧化還原反應的動態(tài)平衡,同時還具

7、有抑制細胞凋亡的作用。本研究利用熒光定量PCR技術檢測雛鴕鳥腎組織中Nrf2信號通路里的3個主要基因(Nrf2、HO-1和GCLc)的表達。結果顯示,添加40、80 mg/L硼3種基因的表達呈上升水平,且明顯高于對照組,提示40、80 mg/L硼可能提高抗氧化能力基線;添加320、640 mg/L硼Nrf2、HO-1和GCLc基因的表達水平逐漸下降,但與對照組相比,表達量仍然顯著升高,提示通過激活Nrf2信號通路,增加下游HO-1和GC

8、Lc抗氧化酶的表達,應對高硼產生的刺激損傷和細胞凋亡。
  5.硼對雛鴕鳥腎組織Nrf2蛋白定位表達的研究
  Nrf2是信號通路中的主控調節(jié)因子。本試驗采用免疫組織化學技術對Nrf2蛋白表達進行定位的研究。研究結果發(fā)現,40和80 mg/L硼組Nrf2蛋白顆粒主要分布雛鴕鳥腎小管中,以上皮細胞數目居多。當硼濃度超過160 mg/L,在多數雛鴕鳥腎小管上皮細胞以及個別的腎小球和腎間質中都有Nrf2棕黃顆粒的表達,分布以聚集態(tài)

9、居多,與對照組相比,蛋白表達量明顯增多。
  綜合以上試驗結果,得出以下試驗結論:(1)低劑量硼(40、80 mg/L)能夠提高雛鴕鳥腎組織的抗氧化能力,抑制細胞凋亡,進而可能促進雛鴕鳥腎組織的發(fā)育具有作用,以80 mg/L營養(yǎng)效果最優(yōu);高劑量硼(320、640 mg/L)降低雛鴕鳥腎組織的抗氧化能力,增強脂質過氧化反應,促進細胞凋亡發(fā)生,對雛鴕鳥腎組織具有一定的損傷作用,以640 mg/L最為明顯。(2)硼對雛鴕鳥腎組織抗氧化能

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