DON诱导断奶仔猪神经毒性的作用机理研究

发布时间：2020-03-25 17:00

【摘要】：脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是产生于镰刀菌属真菌的一种真菌毒素。DON具有细胞毒性、免疫毒性以及“三致”作用等。目前,有关DON神经毒性的研究仍不完善,有待于进一步探索。为了研究DON对仔猪神经毒性的作用机制,本试验首先进行禾谷镰刀菌培养,制作DON饲料以备体内试验使用。试验选择30头临床检查健康且体况指标相近的21日龄“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪,按单因素试验设计方案,将仔猪随机分为对照组、DON低剂量组和DON高剂量组,每组10头。对照组饲喂基础饲料,DON低剂量组和高剂量组分别饲喂含1 mg/kg和2 mg/kg的DON饲料,自由饮水。试验期60 d。试验结束时,每组解剖5头仔猪,迅速剥离脑组织并分离大脑皮质、小脑、延髓和海马。观察海马组织的病理结构和超微结构的变化;使用ELISA方法检测脑组织的氧化和抗氧化指标、神经递质以及钙离子浓度;使用实时定量荧光PCR(qRT-PCR)技术检测CaM和CaMKⅡmRNA相对表达量;使用蛋白质印迹法(WB)检测CaM、CaMKⅡ以及p-CaMKⅡ的蛋白水平。试验结果如下:1)海马组织病理切片观察显示,对照组海马组织结构完整。低剂量组海马的组织间隙增大,部分神经细胞周围的小胶质细胞增多;高剂量组海马组织稀疏,噬神经现象明显。透射电镜扫描显示,对照组海马细胞正常;低剂量组海马神经元胞体轻度变性,染色质分布不均,线粒体肿胀且部分呈空泡变性;高剂量组胞体出现水样变性甚至坏死,胞体肿胀,细胞膜与核膜被破坏,线粒体空泡变性,部分细胞器消失。2)与对照组相比,大脑皮质中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性在高剂量组显著降低(P0.05);谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性在高、低剂量组均呈极显著降低(P0.01);高、低剂量组的丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度均极显著升高(P0.01);高剂量组的NO浓度极显著增加(P0.01),小脑中的SOD活性在高剂量组极显著降低(P0.01);高、低剂量组中的GSH-Px活性均极显著降低(P0.01);高、低剂量组的NO浓度均极显著升高(P0.01),延髓中SOD和GSH-Px的活性在高、低剂量组均极显著降低(P0.01);高、低剂量组的NO浓度均极显著升高(P0.01),海马中的SOD活性在高、低剂量组均极显著降低(P0.01);高剂量组的GSH-Px活性极显著降低(P0.01),高剂量组的MDA和NO浓度极显著升高(P0.01)。3)与对照组相比,大脑皮质、小脑、延髓和海马中,高剂量组的5-羟色胺(5-HT)的浓度均极显著升高(P0.01),延髓中的5-HT浓度在低剂量组极显著升高(P0.01)。与对照组相比,海马中的去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)浓度在低剂量组显著升高(P0.05);高剂量组的NE浓度呈极显著升高(P0.01)。与对照组相比,大脑皮质、小脑和海马组织中的多巴胺(dopamine,DA)浓度在高剂量组均呈极显著降低(P0.01),小脑中的DA浓度在低剂量组极显著降低(P0.01),延髓中DA浓度在高剂量组显著升高(P0.05)。与对照组相比,大脑皮质和海马的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)浓度在高剂量组极显著降低(P0.01);延髓的GABA浓度在高剂量组显著下降(P0.05)。在大脑皮质、小脑、延髓和海马组织中,与对照组相比,高、低剂量组的乙酰胆碱(acetylcholine,ACH)浓度均极显著降低(P0.01)。4)与对照组相比,大脑皮质、小脑、延髓和海马中的钙离子浓度,高剂量组均极显著升高(P0.01),低剂量组的小脑和延髓中的钙离子浓度均极显著上升(P0.01)。与对照组相比,大脑皮质中的CaM和CaMKⅡmRNA基因相对表达量在低、高剂量组均极显著降低(P0.01),小脑中的CaM和CaMKⅡmRNA表达量在高剂量组均呈极显著降低(P0.01),低剂量组的CaMKⅡmRNA表达量呈极显著降低(P0.01),延髓中CaM mRNA表达量在低剂量组显著降低(P0.05),低剂量组和高剂量组的CaMKⅡmRNA表达量均极显著降低(P0.01),海马中的CaM mRNA表达量在高剂量组呈极显著降低(P0.01),低剂量组和高剂量组的CaMKⅡmRNA表达量均极显著降低(P0.01)。与对照组相比,在大脑皮质中的CaM蛋白水平在高、低剂量组均显著降低(P0.05),小脑和延髓中的CaM蛋白水平在高剂量组呈极显著降低(P0.01),延髓中的CaM蛋白水平在低剂量组显著降低(P0.05)。在海马中的CaM蛋白水平在高、低剂量组均呈极显著降低(P0.01)。与对照组相比,大脑皮层和海马中的CaMKⅡ蛋白磷酸化水平在高、低剂量组均呈极显著升高(P0.01),在小脑和延髓中的CaMKⅡ蛋白磷酸化水平在高剂量组极显著降低(P0.01)。综上所述,DON可引起仔猪脑组织形态结构的损伤,诱导氧化损伤作用和神经递质分泌紊乱,导致神经组织内钙超载,脑组织内CaM mRNA相对表达量和CaM蛋白水平下调,CaMKⅡmRNA相对表达量呈下调趋势,同时CaMKⅡ蛋白磷酸化水平升高。表明DON可对仔猪产生一定的神经毒性。
【图文】：

HE染色,低剂量,方框,放大倍数

图 2-1 海马切片图（HE 染色）Fig 2-1 Slice chart of hippocampal tissue（HE）注：A1，A2 为对照组；B1，，B2 为低剂量组；C1，C2 为高剂量组放大倍数：A1，B1，C1 为 100×；A2，B2，C2 为 400×图 A1，B1，C1 中的红色方框放大后分别为图 A2，B2，C2

仔猪,超微结构,低剂量,方框

图 2-2 仔猪海马组织超微结构图Fig.2-2 Ultrastructure map of hippocampal tissue注：A1，A2 为对照组；B1，B2 为低剂量组；C1，C2 为高剂量组放大倍数：A1，B1，C1 为 8000×；A2，B2，C2 为 20000×图 A1，B1，C1 中的红色方框放大后分别为图 A2，B2，C2
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S859.8

【参考文献】