咨询热线:0717-6230885
凯恩格

企业新闻

瘤胃酸中毒引发机体氧化应激,造成肝脏损伤和自噬
   发布时间:2023-02-22       浏览量:477

作者:Hongzhu Zhang, Yang Xue, Wan Xie, Yan Wang, Nana Ma, Guangjun Chang,  etc.

单位:动物卫生与安全教育部联合国际研究实验室,北京兽医学院,南京农业大学。


前言

高精日粮能改善动物的生产性能,提高产奶量和肉增重,但这不利于奶牛的健康,长期饲喂将导致瘤胃pH值降低,最终诱发瘤胃酸中毒。

瘤胃液中的LPS与高精日粮引起的疾病有关,如肝损伤和蹄叶炎。同时,低瘤胃pH值导致瘤胃上皮角化不全,使LPS转运进入血液,通过门静脉到达肝脏和许多其他器官,从而引发全身炎症。

有研究表明,营养喂养不平衡会导致奶牛氧化应激和生理、代谢甚至病理紊乱。同时,有报道称氧化应激与自噬密切相关,导致酮症、脂肪肝和许多其他疾病,但尚无关于瘤胃酸中毒引起自噬的研究报道。

本试验旨在研究瘤胃酸中毒对机体健康、抗氧化能力、肝脏健康的影响。


试验设计

试验选用12头健康泌乳中期荷斯坦奶牛(2 ~ 3胎),体重651±54 kg,泌乳天数233±16 d,随机分为HC组(精粗比6:4)和LC组(精粗比4:6),试验期21天。

于试验第20、21天,进行瘤胃液收集,用于监测瘤胃pH值。第21天,采集血液和肝组织样品收集,用于抗氧化酶、相关基因和蛋白的检测。

试验结果

1 瘤胃液pH值和血浆LPS浓度

瘤胃pH值实时监测结果和血液内毒素(LPS)见下图.

结果显示瘤胃pH值、血浆LPS与LC比较均有显著差异。表明,高精料饲粮成功诱导了亚急性酸中毒的发生。



2 血浆和肝脏中抗氧化酶的含量

CAT、GPX、SOD和T-AOC常作为评估机体抗氧化水平的指标;MDA是脂质过氧化的最佳生物标志物;ALT和AST是肝细胞代谢重要的两个酶。

结果显示, HC组中CAT、SOD、GSH和T-AOC均降低了,而MDA升高,表明高精料饲喂导致机体抗氧化能力下降。此外,ALT和AST升高,推测肝脏可能发生了氧化损伤。

1、血浆抗氧化酶活性比较见下图,显著性差异见P值。


*表示显著差异   **表示极显著差异   N表示无显著差异


2、肝组织抗氧化酶活性比较见下图,显著性差异见P值。


*表示显著差异   **表示极显著差异   N表示无显著差异


3 肝脏抗氧化相关基因和蛋白的表达

过量的氧化剂可以通过抑制信号通路来减少抗氧化酶的表达,如抑制NFE2L2表达来降低抗氧化能力。

结果显示, HC组的CAT、NQO1、HMOX1等抗氧化剂基因水平均下降,NFE2L2和HMOX1的表达也呈现一致性,表明抗氧化基因的转录活性受到,进一步导致氧化应激。

肝组织抗氧化基因和蛋白表达比较见下图,显著性差异见P值。


*表示显著差异   **表示极显著差异   N表示无显著差异


4 肝脏中自噬相关基因和蛋白的表达

我们对肝组织中一系列自噬相关基因和蛋白的表达进行检测,结果见下图,显著性差异见P值。


*表示显著差异   **表示极显著差异   N表示无显著差异


5 FOXA2和SIRT1在肝脏中的基因和蛋白表达

SIRT1和FOXA2是两种可能介导肝脏氧化状态改变和自噬增强的基因及蛋白质。本实验中,瘤胃中LPS通过抑制SIRT1和FOXA2刺激肝脏,导致NFE2L2活性减弱和代谢紊乱导致抗氧化系统受损,最终诱导肝脏氧化应激和自噬。

结果显示,HC组SIRT1和FOXA2基因均极显著低于LC组,蛋白表达一致。表明肝细胞发生自噬,预示肝细胞受损。

肝组织中FOXA2和SIRT1的表达见下图,显著性差异见P值。


*表示显著差异   **表示极显著差异   N表示无显著差异


结论

长期饲喂高精日粮会导致瘤胃pH降低,LPS增加,引起瘤胃酸中毒,从而造成肝脏损伤和炎症、机体抗氧化能力降低。

附录:名称缩写注解



凯恩格
微信公众号
凯恩格
凯恩格生物科技(宜昌)有限公司
  • 地址:湖北省自贸区宜昌片区生物园二路2号
  • 邮箱:info@key-ingredients.cn
  • 电话:0717-6230885 传真:0717-6595795
  • 网站:www.key-ingredients.cn
  • 鄂ICP备2021015235号-1
  • ©2021 Key Ingredients Biotechnology (Yichang) Co.,Ltd
    ALL RIGHTS RESERVED
    技术支持:国昇科技