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蟛蜞菊内酯对原代心肌细胞急性热应激损伤的保护作用及机制研究

徐腾  
【摘要】:热应激会导致肉鸡发生一系列的生理反应和代谢变化影响机体正常生长,严重甚至导致其死亡。研究表明处于热应激条件下的肉鸡会给心脏带来更高的泵送负荷和压力,造成心脏组织的明显损伤。蟛蜞菊内酯作为香豆素类化合物,具有广泛的生物活性功能,已有研究表明其对心肌细胞具有保护作用,但是对缓解热应激损伤目前尚未见报道。因此本试验通过从海南文昌鸡鸡胚中提取原代心肌细胞,选取最佳的急性热应激作用温度与时间,构建文昌鸡原代鸡胚心肌细胞急性热应激体外模型。通过添加不同浓度的蟛蜞菊内酯,分析原代心肌细胞活性、细胞培养液中LDH、AST酶含量变化,探究其对心肌细胞抗急性热应激的作用效果。通过验证蟛蜞菊内酯对心肌细胞中NF-κB和MAPK蛋白信号通路的影响,分析其抗急性热应激作用分子机制。试验研究结果如下:1随着急性热应激处理温度的升高与时间的增长,文昌鸡原代鸡胚心肌细胞的活性逐步降低,形态学上出现不同程度的损伤。在45℃高温环境下处理4 h后,原代心肌细胞活性显著降低(p0.01),细胞存活率仅为正常条件的79.70±5.61%,急性热应激损伤作用明显。2在常温下的蟛蜞菊内酯对原代心肌细胞无毒性且具有提升细胞活性作用,其作用效果呈现浓度依赖性,在浓度为80μM时细胞相对活性可显著提高1.3倍(p0.01)。3在急性热应激条件下,蟛蜞菊内酯浓度为5~80μM能够极显著提升原代心肌细胞相对活性,下调因急性热应激而导致的LDH、AST酶含量升高,表现浓度依赖性尤其是在浓度为80μM时作用效果最佳(p0.01)。同时在常温对照组中不同浓度的蟛蜞菊内酯对LDH、AST酶活变化均无显著性差异(p0.05)。4急性热应激条件下原代心肌细胞中p65、p-p65和p-IκBα的相对表达量明显增加,p65和IκBα磷酸化水平升高,说明激活NF-κB信号通路。但添加蟛蜞菊内酯可以显著降低p-p65和p-IκBα的相对表达量,抑制p65与IκBα磷酸化水平,抑制NF-κB信号通路激活,并呈现浓度依赖性在浓度为20~80μM时抑制效果最为明显。5急性热应激显著提升原代心肌细胞p38、p-p38、JNK、p-JNK和p-ERK的相对表达量,提高p38、JNK和ERK蛋白磷酸化水平激活MAPK信号通路。但蟛蜞菊内酯可以下调p38和JNK的表达量,并有效减少p38、JNK和ERK蛋白磷酸化水平抑制激活MAPK信号通路,呈现浓度依赖性在浓度为20~80μM时抑制效果最佳。综上所述,蟛蜞菊内酯对原代心肌细胞无毒性并具有一定的促进作用,可以有效减缓急性热应激对心肌细胞的损伤作用,作用最佳浓度为80μM,其作用机制与蟛蜞菊内酯能够抑制心肌细胞因急性热应激作用激活NF-κB和MAPK蛋白信号通路有关。本试验通过阐明蟛蜞菊内酯抗热应激作用效果和机制,为减缓肉鸡热应激损伤提供新思路,为后续进一步研究开发蟛蜞菊内酯作为肉鸡药用饲料添加剂提供理论基础和科学依据。


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