论文部分内容阅读
本项研究将通过应用现代营养学、病理学、氧化应激模型、细胞系模型、实时荧光定量PCR(RT-PCR)、免疫荧光等技术,进行体内与体外试验,同时结合现今临床医学研究进展,从细胞与分子水平探讨Ala-Gln对断奶仔猪机体内抗氧化能力的影响,掌握Ala-Gln与仔猪肠上皮细胞自噬关系,进而为初步揭示Ala-Gln对断奶仔猪氧化应激调节作用机理和研究新思路提供理论依据。试验一Ala-Gln对氧化应激仔猪机体抗氧化能力的影响试验选取24头健康状况良好、胎次相近、(21±2)日龄断奶仔猪,按照体重相近原则随机分成2个组,每组12个重复,每个重复1头猪。分别饲喂基础日粮、基础日粮+0.3%Ala-Gln的试验日粮。饲喂7天后,再将每个日粮处理组仔猪按照体重相近原则随机分成两个组即应激组和非应激组,应激组腹腔注射8mg/kg(BW)Diquat,非应激组注射等量的灭菌生理盐水。应激后继续饲养7天,试验期共14d。试验第14d早上仔猪前腔静脉采血,分离血清,并屠宰所有重复组断奶仔猪,采集空肠、肝脏、脾脏样品。试验结果表明:(1)在氧化应激状态下,断奶仔猪日粮中添加添加0.30%Ala-Gln提高了血清中Gln和GSH含量和T-AOC(P<0.01),增强了GSH-Px和T-SOD活力(P<0.01)。(2)Ala-Gln增加了7~14d空肠组织中GSH-Px和T-SOD活力和T-AOC(P<0.01),降低了MDA含量(P<0.01)。(3)Ala-Gln增强了7~14d肝脏组织中GSH-Px(P<0.01)、T-SOD(P<0.05)活力和T-AOC(P<0.01),降低了MDA含量(P<0.01)。(4)日粮中添加Ala-Gln使7~14d空肠绒毛高度提高(P<0.01),隐窝深度降低(P<0.05),空肠绒毛高度与隐窝深度的比值提高(P<0.05)。(5)通过对组织切片镜检发现,Ala-Gln能够通过提高抗氧化物酶活,改善氧化应激对空肠、肝脏和脾脏的损伤。(6)0.30%Ala-Gln使肝脏中GPx4mRNA表达量提高了166.7%(P<0.01),SOD1mRNA表达量降低了40.0%(P<0.01)。综上研究得出,Ala-Gln可以通过提高机体组织中Gln和GSH含量,增强抗氧化物酶GSH-Px、SOD活力及其相应表达水平,提高组织总抗氧化能力,降低过氧化产物MDA含量,减缓氧化应激对断奶仔猪机体组织的损伤。试验二Ala-Gln对氧化应激状态下仔猪淋巴细胞抗氧化作用试验采用单因子试验设计,分离培养仔猪外周血淋巴细胞,向细胞培养基中添加6个Ala-Gln水平(0、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0mM),之后加入终浓度为400μM H2O2诱导氧化应激,试验共设6个处理,每个处理至少8个重复。结果表明:(1)氧化应激条件下,添加Ala-Gln能够提高淋巴细胞GSH-Px和T-SOD活力(P<0.01),其中2.0mM添加水平时, T-SOD有最高活力水平,同时MDA含量下降(P<0.01)。(2)淋巴细胞转化率随Ala-Gln添加水平的提高而提高(P<0.01),并且在2.0水平达到最高值。培养液中IL-2、IL-4含量也相应提高(P<0.01),同时IFN-γ和TNF-α含量降低(P<0.01),其中IL-2在2.0mM水平有最高值,IL-4在1.0、2.0mM处有最高值,IFN-γ在1.0mM水平出现最低值,其后含量水平稳定,而TNF-α随Ala-Gln添加水平增加而提高(P<0.01)。综上所述,Ala-Gln能够提高氧化应激状态淋巴细胞转化率,同时提高外周血淋巴细胞中抗氧化物酶GSH-Px、SOD活力,增强抗氧化能力,降低MDA产生,促进细胞因子分泌,减缓氧化应激对外周淋巴系统的损伤,提高免疫力。试验三H2O2对猪小肠上皮细胞氧化应激的诱导作用采用单因子试验设计,试验共7个处理,即在离体培养的猪小肠上皮细胞(Intestinal Porcine Epithelial Cells,IPEC-1)中分别加入终浓度0、50、100、200、400、800、1600μM的H2O2,每个处理6个重复。结果表明:(1)当H2O2浓度为400μM时,细胞活力仅为对照组的49.2%(P<0.05),并且当H2O2的浓度提高为800、1600μM时,细胞活力与400μM无显著差异(P>0.05)。(2)添加H2O2诱导氧化应激降低了IPEC-1GSH-Px和SOD活性(P<0.01),提高了MDA含量(P<0.01),其中400μM H2O2水平与800、1600μM水平IPEC-1中抗氧化酶活力无显著差异(P>0.05)。通过本试验得出H2O2能通过降低IPEC-1活力和抗氧化酶活性,提高MDA含量,诱导氧化应激。400μM的H2O2可对IPCE-1产生明显的氧化应激效应,为最佳氧化应激模型添加量。试验四Ala-Gln对氧化应激状态下猪小肠上皮细胞保护作用试验采用单因子试验设计,向IPEC-1细胞培养基中添加6个Ala-Gln水平(0、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0mM),利用试验三确定最佳H202诱导浓度,构建氧化应激模型,试验共设6个处理,每个处理至少8个重复。研究H2O2诱导氧化应激状态下,不同浓度的Ala-Gln对IPEC-1的保护作用。结果表明:(1)IPEC-1细胞活力随Ala-Gln添加水平的提高而提高(P<0.01);其中0.5mM添加水平使氧化应激下细胞活力恢复正常,且在2.0mM水平达到最大值,4.0mM水平反而使细胞活力下降(P<0.05),但仍高于0.5、1.0mM水平下IPEC-1细胞活力。(2)添加Ala-Gln提高了氧化应激状态IPCE-1GSH-Px和SOD活性(P<0.01),降低了MDA含量(P<0.01);GSH-Px活力随Ala-Gln添加水平提高而提高(P<0.01);SOD在0.25和0.5mM水平下活性最高,之后随Ala-Gln添加水平提高而降低(P<0.01);MDA含量随Ala-Gln添加水平提高而降低(P<0.01),且在Ala-Gln1.0mM添加水平时,MDA含量趋于稳定。(3)氧化应激状态下IPEC-1细胞密度短时间降低,且细胞膜和核膜严重破损,细胞质加速外渗,细胞核几乎消融,且胞内阳性荧光信号极少出现;添加Ala-Gln后,随Ala-Gln水平提高IPEC-1生物膜结构趋于完整,细胞密度提高,其细胞质中阳性荧光信号不断增强,且在1.0mM和2.0mM水平越发明显;4.0mMAla-Gln添加水平(F组)IPEC-1同对照组相比密度显著增加,且结构完整度相似,阳性荧光信号无显著差异,但同2.0mM Ala-Gln添加水平(E组)相比细胞密度和生物膜结构完整度提高,胞内荧光信号显著减少。本试验研究发现,预添加Ala-Gln可显著提高氧化应激状态下IPEC-1细胞中GSH-Px、SOD酶活性,显著降低脂质过氧化产物MDA含量,显著增强细胞自噬,表明Ala-Gln对猪小肠上皮细胞具有较强的抗氧化和细胞防御作用。