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α-硫辛酸和绿原酸对镉致鸡肝脏损伤的保护作用

常晓翠  
【摘要】:重金属镉是一种分布广泛、生物毒性明显的常见环境污染物。镉污染可以通过食物链传递、富集和放大,可致人畜发生骨质疏松、实质器官损伤、肿瘤等多种疾病。肝脏是镉毒性作用的重要靶器官,有研究证明镉能够导致肝脏细胞发生凋亡,并且镉肝脏毒性的主要毒理机制是氧化损伤作用。鸡是人们日常食用的主要家禽,因环境污染和使用矿物添加剂脱镉处理不彻底等原因,鸡镉中毒发生的潜在风险较高,这不仅影响鸡的生长发育,还可能使镉通过食物链进入人体内,威胁人类的健康。因此,迫切需要找到鸡镉中毒解毒的有效途径和方法。本试验以镉氧化损伤的毒性机制为理论依据,研究了抗氧化剂α-硫辛酸(α-lipoic acid,α-LA)和绿原酸(chlorogenic acid,CGA)及其联合应用对鸡肝脏损伤的保护作用及其机制。方法:96只一周龄扬州本地三黄鸡,随机分为8组,分别为空白对照组、镉组、α-LA组、CGA 组、α-LA+CGA 组、镉+α-LA 组、镉+CGA 组、镉+α-LA+CGA 组,每组 12 只,公母各半。其中染镉方式为自由饮水(50 mg/L),α-LA给药方式为拌饲(400 mg/kg),CGA给药方式为灌胃(45mg/kg)。试验期共三个月,每天记录鸡的体质量,试验结束后采血,测定其血液生化指标,处死鸡采集肝脏、心脏、肾脏、脑等脏器,计算脏器系数;收集肝脏样本,观察其显微和超微病理变化。比色法测定肝脏中抗氧化酶GSH-Px、T-SOD、CAT、GST的活性和MDA、GSH、H2O2以及T-AOC的含量;电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)测定肝脏中与抗氧化相关的微量元素Fe、Mn、Zn、Se、Cu及肝脏中镉的含量。荧光定量PCR检测线粒体凋亡通路相关基因的表达量。结果:(1)生长发育指标观察结果显示,与对照组相比,镉中毒组体质量、肝脏系数和心脏系数显著降低(P0.05),脑系数,肾脏系数显著升高(P0.05);各保护剂组差异不显著(P0.05)。与镉中毒组相比,各保护剂与镉共处理组体质量、脏器系数有所恢复,但差异不显著(P0.05);与α-LA+CGA+镉组相比,α-LA、CGA分别与镉共处理组体质量和脏器系数均无显著变化(P0.05)。与对照组相比,镉中毒组AST、UA、CREA、镉含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),TP、ALB含量、A/G值和血红蛋白浓度极显著降低(P0.01),GLO、ALP、LDH、CK无显著差异(P0.05);各保护剂组差异不显著(P0.05)。与镉中毒组相比,α-LA与镉共处理组A/G值、ALB、TP含量显著或者极显著升高(P0.05或P0.01),CREA、镉含量显著下降(P0.05),其他指标均无显著变化(P0.05);CGA与镉共处理组TP含量和A/G值显著升高(P0.05),CREA、镉含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),其他指标无显著变化(P0.05);α-LA+CGA与镉共处理组A/G值、TP、ALB、镉含量含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),LDH、UA、CREA、镉含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),其他指标无显著变化(P0.05)。与α-LA+CGA+镉组相比,α-LA与镉共处理组,镉含量显著升高(P0.05),其余各指标无明显变化(P0.05);CGA与镉共处理组各指标无显著变化(P0.05)。(2)病理变化观察结果显示镉中毒组肝脏细部分空泡变性或者出现炎性细胞浸润,线粒体脊断裂,模糊,细胞核核膜部分溶解消失等。与镉中毒组比较,各保护剂与镉共处理组细胞核和线粒体损伤有所缓解。(3)肝脏氧化应激指标测定,结果显示,与对照组相比,镉中毒组MDA、GSH、H2O镉含量极显著升高(P0.01),T-SOD、GST、GSH-Px、CAT活性和T-AOC2、Mn、Fe、Cu、Zn、Se含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01);各保护剂组各项指标无显著变化(P0.05)。与镉中毒组相比,α-LA与镉共处理组MDA、GSH、H2O2镉含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),GST、GSH-Px活性和T-AOC、Mn、Cu、Zn含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),其他指标无显著变化(P0.05);CGA与镉共处理组H2O2、镉含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),T-AOC、Mn显著升高(P0.05),其他指标无显著变化(P0.05);α-LA+CGA与镉共处理组MDA、GSH、H2O2镉含量显著或极显著降低(P0.05或P0.05),Mn、Fe、Cu、Zn、Se含量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),其他指标无显著变化(P0.05)。与α-LA+CGA+镉组相比,α-LA与镉共处理组各指标无显著变化(P0.05);CGA与镉共处理组MDA、H2O2含量显著升高(P0.05),T-AOC、Zn含量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),其余指标无显著变化(P0.05)。(4)肝脏凋亡蛋白Bax的免疫组化结果显示,与对照组相比,镉中毒组Bax蛋白表达量极显著升高(P0.01);各保护剂组无显著变化(P0.05)。与镉中毒组相比,各保护剂与镉共处理组Bax蛋白表达量显著或极显著下降(P0.05或P0.01)。与α-LA+CGA+镉组相比,α-LA、CGA分别与镉共处理组Bax蛋白表达量无显著差异(P0.05)。凋亡相关基因表达量结果显示,与对照组相比,镉中毒组Bax、CytC、Caspase3、Caspase9表达量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),Bcl-2表达量和Bcl-2/Bax值极显著降低(P0.01);各保护剂组各基因表达量无显著差异(P0.05)。与镉中毒组相比,各保护剂与镉共处理组,Bax、Cyt C、Caspase 9和Caspase 3表达量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),Bcl-2的表达量和Bcl-2/Bax值显著或极显著升高(P0.01)。与α-LA+CGA+镉组相比,α-LA与镉共处理组Bcl-2的表达量和Bcl-2/Bax值显著降低(P0.05),其他各基因表达量均无显著差异(P0.05);CGA与镉共处理组Bcl-2的表达量和Bcl-2Bax值极显著降低(P0.01),Caspase 9 显著升高(P0.05)。结论:α-LA和CGA能降低镉在体内的蓄积,缓解镉中毒对鸡生长发育产生的不利影响,并且联合用药效果更好。α-LA和CGA能缓解镉对鸡肝脏的氧化损伤,抑制镉通过线粒体通路介导肝细胞的凋亡,对镉致肝脏损伤具有保护作用,联合用药对于提高鸡抗氧化能力、抑制凋亡、减少镉在体内的蓄积都具有更好的效应。


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