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霉菌毒素是由真菌和霉菌所产生的有毒代谢产物,种类繁多,且在自然界中广泛存在。在农作物收获时,温度和湿度异常导致霉菌毒素滋生,从而污染饲料与食品原材料。在霉菌毒素经过食品与饲料进入人体和动物体内后,会对机体产生毒性,包括生殖毒性,免疫毒性,肝肾毒性等。玉米赤霉烯酮(ZEN)是霉菌毒素中影响最广泛的毒素之一,经常通过污染玉米小麦等谷物,从而存在于饲料中,因此对畜牧业影响极大。由于玉米赤霉烯酮有类雌激素作用,所以具有生殖毒性,可以造成动物不孕、流产、产死胎等情况,严重危害雌性动物生殖,对畜牧业产生极大影响。因此,阐明ZEN对雌性动物生殖的毒性机制并探索有效的挽救措施,对提高家畜繁殖力和畜牧业生产效率具有重要的意义。由于猪对ZEN毒性十分敏感,本试验拟以猪为研究对象,结合体内和体外实验,利用卵母细胞成熟培养、孤雌激活、免疫荧光染色、激光共聚焦等方法,探究ZEN在卵母细胞成熟和早期胚胎发育中的毒性机制,并探索改性水合铝硅酸钠钙(HSCAS)和褪黑素能否分别缓解ZEN对卵母细胞和早期胚胎的毒性作用,来探索有效的解毒措施。本研究分为两个部分,主要研究结果如下:试验一:HSCAS对ZEN侵害的猪卵母细胞的保护我们首先利用猪为模型开展体内实验,探究了ZEN对猪卵母细胞是否具有毒性作用。根据文献报道选取1.0mg/kg ZEN毒性浓度,加入饲料中,饲喂性成熟的母猪,经10天饲喂后,观察各组母猪生殖系统形态及卵母细胞数量,初步判定ZEN对雌性生殖的影响,随后采集卵母细胞,经体外培养后,并通过免疫荧光染色技术,分析ZEN对卵母细胞成熟进程的影响,探索ZEN可能的毒性机制。我们发现ZEN会导致猪外生殖器和卵巢的损伤、卵丘卵母细胞复合体(COCs)质量及卵母细胞数量降低,进一步分析发现ZEN危害了卵母细胞成熟,导致猪卵母细胞成熟率降低,减数分裂进程延缓,而这可能是由于ZEN损害了细胞骨架组装,诱发了氧化应激,进而诱导细胞自噬造成的。我们同时也探索了毒性的挽救措施,发现2000g/T的HSCAS能缓解ZEN对母猪生殖系统的影响,改善卵母细胞的成熟进程,并降低细胞骨架组装缺陷、氧化应激及自噬水平,进而保护卵母细胞免受ZEN的毒性。试验二:褪黑素对ZEN侵害的猪胚胎发育毒性的缓解上述试验已经揭示了ZEN在猪卵母细胞成熟过程中的毒性机制和解毒方案,本试验分析了ZEN在早期胚胎发育过程中的毒性,并探索可行的保护措施。我们首先探究了 ZEN对猪早期胚胎的毒性作用,本试验将体外培养获得的成熟卵母细胞,经孤雌激活后,培养在添加不同浓度ZEN(5μM,10μM)的培养液中,结合免疫荧光染色技术,观察ZEN对早期胚胎发育的影响。实验结果表明,ZEN会导致猪早期胚胎发育力降低,表明ZEN对早期胚胎有毒性作用;进一步分析发现ZEN导致了线粒体异常,并诱发了氧化应激,进而导致DNA损伤和细胞自噬,这可能是ZEN干扰胚胎发育重要原因。我们同时也探索了ZEN对早期胚胎毒性的挽救措施,发现添加0.1μM褪黑素可以改善ZEN毒害的早期胚胎发育,并挽救线粒体异常、氧化应激及其诱导的DNA损伤和细胞自噬,进而有效缓解猪ZEN对猪早期胚胎的毒性。综上所述,我们的研究分析了ZEN对猪卵母细胞和早期胚胎的毒性作用和机制,并探索了HSCAS和褪黑素分别对卵母细胞和早期胚胎的保护作用,对畜牧业生产中减轻饲料污染对家畜繁殖力和畜牧业生产效率的危害具有重要的参考价值。