氧化应激对仔猪肠细胞葡萄糖转运能力及转运载体表达量的影响

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氧化应激使肠黏膜屏障功能和肠细胞膜的流动性被破坏,严重影响肠黏膜对营养物质的吸收,对畜牧生产造成巨大损失。本文以敌草快(diquat)为氧化应激源,研究氧化应激对仔猪肠黏膜刷状缘囊泡(BBMV)和基底膜囊泡(BLMV)葡萄糖转运的影响及可能的分子机制以及硒的抗氧化效果。本研究所用仔猪肠黏膜来自12头仔猪(4周龄),按体重相近的原则分为3个组,每个组4个重复,每个重复1头猪,进行为期49d的饲养试验。1组为对照组,腹腔注射适量生理盐水(正式试验开始第一天),硒的水平0.2mg/kg;2组为低硒应激组,硒的水平0.2mg/kg,腹腔注射敌草快(diquat) 10mg/kg体重(于正式实验开始第一天注射一次);3组为高硒应激组,腹腔注射diquat 10mg/kg体重(于正式实验开始第一天注射一次),硒的水平0.4mg/kg。试验结束后,屠宰所有试验猪只,分离空肠中段,刮取肠黏膜。通过检测肠黏膜中的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性等氧化应激指标,评价肠黏膜的氧化应激状态。采用氯化镁沉淀法分别提取BBMV和BLMV,检测BBMV和BLMV标志酶活性和富集率来反应氧化应激对肠黏膜的损伤和BBMV、BLMV的提取效果;在37℃水浴中,利用同位素标记技术和快速过滤技术研究BBMV和BLMV葡萄糖的转运。利用RT-PCR技术研究肠黏膜钠依赖性葡萄糖转运载体1(SGLT1)mRNA和葡萄糖转运载体2(GLUT2)mRNA表达情况。结果表明:①与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组SOD、GSH-PX活性极显著降低(P<0.01),MDA浓度、XOD活性极显著升高(P<0.01)。与低硒应激相比,高硒应激组XOD活性显著降低(P<0.05),MDA、SOD、GSH-PX差异不显著;②随着钠离子浓度的增加,BBMV葡萄糖转运增加;与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组在不同钠离子水平下,BBMV葡萄糖转运量均极显著降低(P<0.01);低硒应激组与高硒应激组之间差异不显著。根据回归分析可知,对照组在钠离子浓度达到138.3mM时,BBMV葡萄糖转运量达到最大值147.70;低硒应激组在钠离子浓度达到259.83mM时,BBMV葡萄糖转运量达到最大值109.40;高硒应激组在钠离子浓度达到181.70mM时,葡萄糖浓度转运达到最大值104.09。③不同浓度葡萄糖对BBMV葡萄糖转运量影响:在葡萄糖浓度为0.1mM,与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组葡萄糖转运均极显著下降(P<0.01),低硒应激组和高硒应激组之间无显著差异;当葡萄糖浓度为1mM,与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组葡萄糖转运均极显著下降(P<0.01),与低硒应激组相比,高硒应激组葡萄糖转运显著升高(P<0.05);④不同浓度葡萄糖对BLMV葡萄糖转运量的影响:在葡萄糖浓度为0.1mM,与正常组相比,低硒应激组和高硒高硒组葡萄糖转运均极显著下降(P<0.01),与低硒应激组相比,高硒应激组葡萄糖转运显著上升(P<0.05);在葡萄糖浓度为1mM,与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组葡萄糖转运极显著下降(P<0.01),与低硒应激组相比,高硒应激组葡萄糖转运显著上升(P<0.05);⑤与正常组相比,低硒应激组和高硒应激组SGLT1mRNA、GLUT2mRNA表达量极显著下降(P<0.01);低硒应激组与高硒应激组之间的差异不显著。结论:①氧化应激引起肠黏膜损伤,使肠黏膜标志酶碱性磷酸酶、钠钾ATP酶、蔗糖酶活性极显著下降。②氧化应激引起肠黏膜BBMV和BLMV葡萄糖转运能力极显著下降,其原因与氧化应激引起肠黏膜葡萄糖转运载体SGLT1mRNA和GLUT2 mRNA表达量下降有关;③增加钠离子水平,可以提高氧化应激条件下仔猪肠细胞葡萄糖的转运能力;④0.4mg/kg硒水平对腹腔注射10mg/kg体重diquat引起的氧化应激有一定的抗氧化作用,但作用不显著。
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