硫化氢气体暴露对肉鸡心肌组织炎症因子和细胞凋亡影响的研究

发布时间：2020-10-30 06:07

　　 硫化氢(Hydrogen sulfide,H_2S)是生活中重要环境毒物之一,对人类和动物的多种组织和器官构成威胁。目前H_2S对禽类机体影响的研究有限,随着我国禽类养殖业迅速发展,对H_2S诱导禽类机体损伤机制的研究显得尤为重要。本试验以120只一日龄肉鸡为试验动物,随机分为两组分别置于两间不同的环境控制室:对照组环境H_2S浓度控制在0.5 mg/m~3以下,试验组环境H_2S浓度在肉鸡0-3周龄时为4±0.5 mg/m~3,在肉鸡4-6周龄时为20±0.5 mg/m~3。两组肉鸡均进行常规饲喂,自由进食和饮水。将暴露于H_2S的第二周、第四周和第六周的两组肉鸡分别剖杀取样。通过检测心肌组织结构、氧化损伤相关指标(SOD,CAT,T-AOC,MDA,H_2O_2和NO)、炎症因子(TNF-α,NF-κB,COX-2,IL-1β,IL-2,IL-6和IL-10)、热休克蛋白(Hsp60,Hsp70和Hsp90)、线粒体动力学相关基因(Drp1,Mff,Opa1和Mfn1)、ATPase活性和细胞凋亡相关基因(CytC,Cas-3,Cas-9,Cas-8,Bax和bcl-2),评估H_2S对鸡心肌组织的毒性作用机制。试验结果表明:H_2S气体暴露能诱导肉鸡心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化能力(T-AOC)活性降低,导致心肌组织清除自由基能力下降,进而丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)和一氧化氮(NO)含量升高,说明H_2S导致心肌发生氧化应激。H_2S气体暴露后对鸡心肌显微结构观察发现有明显的炎性浸润,同时鸡心肌组织中抗炎性因子IL-2和IL-10相对表达下降,促炎性因子IL-1β和IL-6相对表达量升高,而TNF-α,NF-κB和COX-2相对表达量在H_2S暴露的第四周升高,而第六周表达量趋于正常,在此期间Hsps相关基因Hsp60,Hsp70和Hsp90表达上调,说明H_2S暴露使鸡心肌组织发生炎症,而Hsps对炎症有一定缓解作用。H_2S气体暴露后对鸡心肌组织超微结构观察发现出现染色质凝集、细胞核膜皱缩、线粒体嵴断裂和消失,出现凋亡小体,通过TUNEL法检测发现细胞凋亡率增加。同时发现H_2S气体暴露能上调线粒体分裂基因Drp1和Mff的表达,下调线粒体融合基因Opa1和Mfn1的表达,并且ATPase(Na~+-K~+-ATPase,Ca~(2+)-ATPase,Mg~(2+)-ATPase和Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase)活性下降。此外,通过对鸡心肌组织中细胞凋亡相关基因的检测可知,H_2S气体暴露可诱导促凋亡基因CytC,Cas-3,Cas-8,Cas-9和Bax mRNA及蛋白表达,并抑制抗凋亡基因bcl-2 mRNA及蛋白的表达。上述结果表明H_2S破坏线粒体动力学平衡,影响机体ATP产生,进而诱导鸡心肌组织发生细胞凋亡。综上所述,本试验说明H_2S气体暴露可导致鸡心肌组织发生氧化应激,并能诱导炎症发生,上调Hsps表达,同时破坏线粒体动力学平衡,造成线粒体结构和功能障碍,进而诱导细胞凋亡。本研究为进一步探讨动物H_2S中毒提供理论基础和试验依据。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S859.8
【部分图文】：

图 2-1 总 RNA 提取步骤Fig. 2-1 Total RNA extraction step diagram2.2.8.3 cDNA 的合成使用罗氏反转录试剂盒合成鸡心肌组织 cDNA，根据其生产商操作说明，配置反应体系如表 2-5 所示：表 2-5 第一链 cDNA 合成试剂盒Tab. 2-5 Transcriptor First Strand cDNA Synthesis Kit组分 试剂Total RNA 1 μg20 OligodT (25) 1 μLDEPC水 加至8 μL轻轻混匀，65℃水浴5 min2 ES Reaction Mix 10 μLRT/RI Enzyme Mix 1 μLgDNA Remover 1 μL混匀，42℃水浴20 min

蛋白检测步骤图

(100 ) (200 ) 为对照组心肌组织，C，D：(100 ) (200 ) 为 H2S 组心肌组织 (100 ) (200 ) were myocardial tissue from control group, C, D: (100 ) (200 ) were myocarden sulfide group图 3-1-2 H2S 对鸡心肌组织组织病理学的影响Fig. 3-1-2 The effect of H2S on histopathology of myocardia in broilers
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本文编号：2862106