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氧化应激可造成黄羽肉鸡生产性能降低40-50%,死亡率提高20%以上,给家禽养殖业带来严重经济损失。氧化应激导致的肠上皮紧密连接(tight junction,TJ)屏障破坏是造成肉鸡生产性能降低的主要原因。本项目拟通过高氟(high fluoride,HF)诱导的肉鸡肠道氧化应激实验,研究亚硒酸钠(sodium selenite,SS)和硒代蛋氨酸(selenomethionine,Se-Met)对氧化应激诱导的肠上皮细胞TJ屏障功能、TJ蛋白表达、炎症反应和肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase,MLCK)-肌球蛋白轻链(myosin light chain,MLC)通路活化的影响,揭示不同硒源对氧化应激所致肠上皮TJ屏障损坏的修复作用及其机制。1.不同硒源对氧化应激肉鸡生产性能及肠黏膜氧化损伤、通透性和炎症反应的影响将720只1日龄岭南黄肉雏鸡随机分到4个试验组中(每组6重复,每重复30只鸡),分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组。第Ⅰ组饲喂基础饲粮(氟含量:23 mg/kg;硒含量:0.04 mg/kg);第Ⅱ组在基础饲粮中添加800 mg氟/kg的氟化钠;第Ⅲ组和第Ⅳ组在第Ⅱ组饲粮基础上分别添加0.15 mg硒/kg的SS或Se-Met。实验为期56天。试验结束后,每重复选体重相近公鸡2只,进行屠宰实验,并取肠道样品进行分析。结果表明:(1)与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组十二指肠和空肠肠黏膜活性氧(reactive oxygen species,ROS)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2deoxyguanosine,8-OHd G)和蛋白羰基(protein carbonyl,PC)水平显著提高(P<0.05)。第Ⅲ组和第Ⅳ组十二指肠和空肠肠黏膜ROS、MDA、8-OHd G和PC水平(第Ⅲ组十二指肠肠黏膜PC除外)显著低于(P<0.05)第Ⅱ组,第Ⅲ组和第Ⅳ组达到差异显著水平(P<0.05)(空肠肠黏膜MDA除外)。说明HF可引起肉鸡肠黏膜氧化应激反应,造成肠黏膜氧化损伤,加硒可缓解HF诱导的肠黏膜氧化损伤,且Se-Met的缓解效果优于SS。(2)第Ⅱ组血清二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)、D-乳酸(D-lactic acid,D-LA)和内毒素水平显著高于(P<0.05)第Ⅰ组。与第Ⅱ组相比,第Ⅲ组和第Ⅳ组显著降低了(P<0.05)血清DAO、D-LA和内毒素含量(第Ⅲ组内毒素除外),且第Ⅳ组效果最佳。说明氧化应激可导致肉鸡肠黏膜通透性增加,加硒有利于降低肠黏膜通透性,且Se-Met的作用效果优于SS。(3)第Ⅱ组十二指肠和空肠的肠黏膜干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平显著高于(P<0.05)第Ⅰ组。与第Ⅱ组相比,第Ⅲ组显著降低了(P<0.05)十二指肠和空肠肠黏膜TNF-α和IL-1β含量;第Ⅳ组显著降低了(P<0.05)十二指肠和空肠肠黏膜IFN-γ、TNF-α、IL-6和IL-1β水平。第Ⅳ组和第Ⅲ组十二指肠肠黏膜IFN-γ、TNF-α和IL-1β及空肠肠黏膜IFN-γ、TNF-α和IL-6达到差异显著水平(P<0.05)。说明氧化应激可导致肉鸡肠黏膜促炎因子水平升高,加硒可缓解氧化应激诱导的肠黏膜炎症反应,且Se-Met的缓解效果优于SS。(4)与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组显著(P<0.05)降低了肉鸡各生长阶段平均日增重(average daily gain,ADG),且提高了各生长阶段料肉比(feed to gain,F/G)。第Ⅱ组较第Ⅰ组显著降低了(P<0.05)1-21日龄肉鸡平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)。与第Ⅱ组相比,第Ⅳ组和第Ⅲ组显著(P<0.05)提高了肉鸡各生长阶段ADG和降低了各生长阶段F/G。第Ⅳ组比第Ⅲ组显著(P<0.05)提高了22-56日龄和1-56日龄ADG及降低了22-56日龄和1-56日龄F/G。说明氧化应激可降低肉鸡生长性能,加硒则拮抗了氧化应激引起的生长抑制,且Se-Met的拮抗效果优于SS。2.MLCK-MLC通路在不同硒源调控氧化应激肉鸡肠上皮紧密连接屏障中的作用研究在上述实验的基础上,进一步考察不同硒源是否通过影响MLCK-MLC通路实现对氧化应激诱导的肉鸡肠上皮TJ屏障功能破坏的修复作用。实验设计和分组及取样同上。结果表明:(1)与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组显著提高了(P<0.05)十二指肠和空肠肠黏膜MLCK及MLC m RNA相对表达量。第Ⅳ组和第Ⅲ组比第Ⅱ组显著降低了(P<0.05)。十二指肠和空肠肠黏膜MLCK及MLC m RNA相对表达水平,且第Ⅳ组效果最佳。说明氧化应激可增加肉鸡肠黏膜MLCK及MLC m RNA的表达,加硒能抑制氧化应激的作用,且Se-Met的抑制效果优于SS。(2)第Ⅱ组十二指肠和空肠肠黏膜闭合蛋白-1(Claudin-1)、咬合蛋白(Occludin)及闭合小环蛋白-1(Zonula occluden-1,ZO-1)m RNA和蛋白表达水平显著低于(P<0.05)第Ⅰ组。与第Ⅱ组相比,第Ⅲ组显著提高了(P<0.05)十二指肠和空肠肠黏膜Claudin-1和ZO-1 m RNA及空肠肠黏膜Occludin m RNA相对表达量;第Ⅳ组显著提高了(P<0.05)十二指肠和空肠肠黏膜Claudin-1、Occludin及ZO-1 m RNA和蛋白表达水平。第Ⅳ组与第Ⅲ组十二指肠和空肠肠黏膜Claudin-1、Occludin及ZO-1 m RNA和蛋白表达水平达到差异显著水平(P<0.05)。说明氧化应激会降低肠黏膜TJ蛋白基因表达,加硒则抑制了氧化应激诱导的TJ蛋白基因表达水平降低,且Se-Met的作用效果优于SS。(3)与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组十二指肠和空肠肠上皮细胞间TJ结构破坏,肠上皮细胞间隙扩大;第Ⅳ组肠上皮细胞间TJ正常分布,接近第Ⅰ组水平;而SS缓解肠上皮细胞间TJ结构紊乱的效果不如Se-Met。说明氧化应激会破坏肠上皮TJ结构,硒的添加则能维持TJ结构的完整性,且Se-Met的作用效果优于SS。综上所述,氧化应激可导致肠上皮TJ屏障破坏,进而引起肠黏膜通透性增大,致使血清内毒素含量增加,诱导肠道炎症反应,最终降低肉鸡的生产性能;而饲粮中添加SS和Se-Met可通过降低肠黏膜MLCK和MLC m RNA表达水平,进而提高肠黏膜TJ蛋白基因表达水平,从而修复氧化应激所致肠上皮TJ屏障损坏,最终有效拮抗氧化应激诱导的肠黏膜通透性升高和生产性能降低,且Se-Met的效果优于SS。研究结果可为Se-Met产品开发及其肠黏膜屏障保护作用的挖掘提供理论依据。同时,本研究结果对氧化应激诱导的鸡输卵管炎、肺炎和气管炎的发病机理和预防治疗等方面也具有推动作用和借鉴意义,因TJ不只存在于肠上皮细胞之间,还存在于输卵管黏膜上皮细胞、肺泡上皮细胞和气管上皮细胞之间。