木犀草素对鹌鹑机体影响及其缓解无机汞致肝肾损伤作用

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汞(Mercury,Hg)是一种普遍存在于环境中的有毒物质,随着城市化和工业化进程的加速进行以及环境污染的加剧,Hg污染的现象日趋严重。过量的Hg可通过空气、饮水和食品蓄积在畜禽的机体内,严重威胁着畜禽健康与动物源性食品安全。木犀草素(Luteolin,Lut)的化学名称为3’,4’,5,7-四羟基黄酮,它广泛存在于蔬菜、水果和中草药等天然植物中,具有低毒、无诱变性、抗氧化和抗炎等多种生物学作用在畜牧业发展中拥有广阔的应用前景。本试验以鹌鹑为研究对象,在鹌鹑饲料中添加不同剂量的Lut,研究其对鹌鹑生长性能和肝肾功能的影响;以及通过建立鹌鹑氯化汞(Mercuric chloride,Hg Cl2)中毒模型,研究Lut对Hg Cl2引起的鹌鹑肝肾损伤的缓解作用,为Lut在兽医临床上的广泛应用,无机Hg中毒的防治措施以及保障动物源性食品安全提供理论基础和科学依据。试验内容如下:(1)Lut对鹌鹑生长性能和肝肾功能的影响:21日龄雄性鹌鹑随机分为4组,分别为空白对照组、Lut低剂量组(200 mg/kg)、Lut中剂量组(400 mg/kg)和Lut高剂量组(800 mg/kg),每组10只,连续饲喂21 d。每周称量鹌鹑空腹体重和采食量,计算平均日增重(Average daily gain,ADG)和平均料重比(Feed gain ratio,F/G)。最后一次称重后,采血测定红细胞(Red blood cell,RBC),白细胞(White blood cell,WBC)和血红蛋白(Hemoglobin,Hb)水平。剖取肝脏和肾脏进行称重,计算脏器指数。检测血清总蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、肌酐(Creatinine,CREA)和尿酸(Uric acid,UA)的含量以及谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)和谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)的活性。采用试剂盒检测肝脏和肾脏匀浆中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量以及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性。结果表明:鹌鹑体重、ADG、TP、ALB、肝肾的GSH含量和SOD活性随着Lut添加剂量的升高而升高,但与空白对照组相比均无显著差异;而F/G、TC、TG、CREA、UA和肝肾的MDA含量以及ALT和AST的活性随着Lut添加剂量的降低而降低,但与空白对照组相比均无显著差异(p>0.05)。各个试验组的血液中RBC、Hb和WBC水平以及肝脏和肾脏的脏器指数与空白对照组相比无明显变化趋势,并且无显著差异(p>0.05)。(2)Hg Cl2诱导鹌鹑肝肾损伤模型的建立:21日龄雄性鹌鹑随机分为4组,分别为空白对照组(生理盐水)、Hg低剂量组(2 mg/kg)、Hg中剂量组(4 mg/kg)和Hg高剂量组(8 mg/kg),每组10只,连续灌胃84 d。每周称量鹌鹑空腹体重和采食量,最后一次称重后,采血测定RBC,WBC和Hb水平。剖取肝脏和肾脏进行称重,计算脏器指数。检测AST和ALT活性以及CREA和UA含量。采用试剂盒检测肝脏和肾脏匀浆中MDA和GSH含量以及SOD活性。肝脏和肾脏的另一部分组织用于制作石蜡切片,观察肝肾组织形态。结果表明:鹌鹑体重增加量、采食量、RBC和Hb水平、肝肾GSH含量、肝肾SOD活性随着Hg Cl2剂量的升高而降低,Hg中剂量组和Hg高剂量组的上述指标与空白对照组相比均显著降低(p<0.05)。而WBC水平、CREA、UA、肝肾MDA含量,肝脏和肾脏指数以及AST和ALT活性随着Hg Cl2剂量的升高而升高,Hg中剂量组和Hg高剂量组的WBC水平、CREA、UA、肝肾MDA含量以及AST和ALT活性与空白对照组相比均显著升高(p<0.05),Hg高剂量组的肝脏和肾脏指数与空白对照组相比均显著升高(p<0.05)。结合组织病理学观察表明Hg Cl2可呈剂量依赖性诱导鹌鹑肝肾损伤。(3)Lut对Hg Cl2致鹌鹑生长性能降低和肝肾损伤的作用:21日龄雄性鹌鹑随机分为4组,分别为空白对照组(生理盐水)、Lut组(800 mg/kg Lut)、Hg组(6 mg/kg Hg Cl2)和Hg+Lut组(6 mg/kg Hg Cl2+800 mg/kg Lut),试验周期为84 d。每周称量鹌鹑空腹体重和采食量,最后一次称重后,采血测定RBC,WBC和Hb水平。剖取肝脏和肾脏进行称重,计算脏器指数。检测AST和ALT活性以及CREA和UA含量。试剂盒检测肝脏和肾脏匀浆中MDA和GSH含量以及SOD活性。肝脏和肾脏的一部分组织用于制作石蜡切片,观察肝肾组织形态。运用q PCR法检测肝脏和肾脏中蛋白激酶B(Protein kinase B,Akt)、核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)、血红素氧合酶1(Heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶1(NAD(P)H:quinone oxidoreductase l,NQO1)、多药耐药相关蛋白2(Multidrug resistance-associated protein 2,Mrp2)、重组人B细胞淋巴瘤因子2 xl(B-cell lymphoma-extra large,Bcl-xl)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)、p53、转录因子-κB(Nuclear factor-κB,NF-κB)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)的m RNA水平。Western blot检测Akt、Nrf2、NF-κB和TNF-α蛋白水平的表达。结果表明:Hg+Lut组与Hg组相比,体重增加量、采食量、RBC和Hb水平、肝肾GSH含量、肝肾SOD活性均显著性升高(p<0.05),而WBC水平、CREA、UA、肝肾MDA和Hg含量以及AST和ALT活性均显著性降低(p<0.05),结合组织病理学观察表明Lut可以缓解Hg Cl2诱导鹌鹑肝肾损伤。q PCR和western blot的结果显示,Hg+Lut组与Hg组相比肝肾氧化应激相关m RNA(Akt、Nrf2、HO-1和NQO1),细胞凋亡相关m RNA(Bcl-xl),Mrp2 m RNA表达水平以及氧化应激相关蛋白(Akt和Nrf2)表达水平均显著升高(p<0.05);而肝肾炎症相关m RNA(NF-κB、TNF-α、IL-6和IL-1β),细胞凋亡相关m RNA(Bax和p53)的表达水平以及炎症相关蛋白(NF-κB和TNF-α)表达水平均显著降低(p<0.05)。综上所述,Lut对鹌鹑生长性能和肝肾功能无负面影响并且对机体无毒副作用。Hg Cl2可引起鹌鹑体重和采食量下降,诱发鹌鹑发生肝脏和肾脏损伤。Lut可以改善Hg Cl2引起的鹌鹑生长性能的降低;并且通过减轻Hg Cl2引起的氧化应激,进而减轻其细胞凋亡和炎症反应以及促进Hg2+在肝肾的排出,缓解Hg Cl2诱导的肝脏和肾脏损伤。
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