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玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫形态学及 热应激蛋白70分布和表达的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-26

周敏, 周雪梅, 杨立杰, 黄丽波, 冯蕾, 邵明慧, 杨晨, 杨维仁, 杨在宾, 姜淑贞. 玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫形态学及 热应激蛋白70分布和表达的影响[J]. 中国农业科学, 2018, 51(4): 778-788 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2018.04.017
ZHOU Min, ZHOU XueMei, YANG LiJie, HUANG LiBo, FENG Lei, SHAO MingHui, YANG Chen, YANG WeiRen, YANG ZaiBin, JIANG ShuZhen. Effects of Zearalenone on Expression of Heat Shock Protein 70 and Morphology of Uterus Tissues of Post-Weaning Piglets[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2018, 51(4): 778-788 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2018.04.017

0 引言

【研究意义】玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)主要是由多种镰刀菌种产生的具有雌激素活性的代谢产物 [1,2,3,4]。近年来,国内外众多地区谷类作物及其加工副产品均不同程度地受到ZEA的污染[4,5,6]。饲喂ZEA污染的饲粮引起动物食欲降低、繁殖机能障碍、心脏和肝脏受损等事件屡见不鲜[7,8],深层次探究ZEA的毒性机制愈发刻不容缓。【前人研究进展】研究表明,饲粮50—100 mg·kg-1的 ZEA会引起母猪外阴发炎红肿、阴道和直肠脱落、卵巢畸形、假孕、不孕和流产等症状[9]。饲粮中添加1.1、2.0、3.2 mg·kg-1 的ZEA增加仔猪生殖器官指数,刺激阴户肿胀,使子宫和卵巢组织结构发生改变[10] 。戴美玲等[11]证实ZEA(1.04 mg·kg-1)通过调控卵巢中生长激素受体(GHR)和增殖细胞核抗原(PCNA)的高水平表达诱导断奶小母猪卵巢提前发育。STOPA等[12]研究发现ZEA(50、75 µg·kg-1)及其代谢产物能引起母狗子宫粘膜细胞凋亡增多。BOUAZIZ等[13]证实ZEA(10 µg·mL-1)通过调控雌二醇、黄体酮和钙等多个信号通路影响精子的能动性,继而影响人生殖器官的发育和生殖功能。热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)是动物机体在应激状态下迅速合成的一种高度保守的蛋白[14,15,16,17],能够减轻应激对机体的损伤[18]。应激状态下,机体内的免疫细胞最先接受刺激信号,激发免疫功能,应激诱导产生的HSPs积极参与免疫细胞的发育和激活,保证免疫应答的正常进行[19,20,21,22]。冷波等[23]证实饲粮1.04 mg·kg-1 的ZEA上调断奶小母猪小肠HSP70的表达量。【本研究切入点】有关ZEA对动物机体毒性机理的研究大多是在离体条件下进行的,且低剂量ZEA(0.5—1.5 mg·kg-1)对断奶小母猪子宫内细胞因子HSP70的阳性分布规律和表达量的影响尚未见报道。【拟解决的关键问题】本试验选择断奶小母猪为试验动物,以热应激蛋白家族中含量最多的HSP70为研究对象,探索低剂量ZEA(0.5—1.5 mg·kg-1)对断奶小母猪子宫形态结构及热应激反应的影响,为进一步探究ZEA诱导子宫异常发育的毒性作用机制以及ZEA对断奶小母猪子宫损伤及抗损伤作用机制提供参考依据,以期为生猪生产中防治ZEA的毒性作用提供理论依据。

1 材料与方法

动物饲养试验于2016年4—6月在山东农业大学畜牧科技园进行。

1.1 试验材料

玉米赤霉烯酮(ZEA),购于以色列Fermentek(Jerusalem,Israel)公司,色谱纯,纯度保证值为98%。

1.2 试验设计与饲粮

1.2.1 试验设计 选择25—28日龄健康的三元(杜×长×大)杂交断奶雌性仔猪40头。在产床上继续饲养10 d,然后转入试验笼(0.48 m2)。根据日龄(35—38)和平均体重(14.01 ± 0.86 kg)分成4个处理,每个处理10头,组间初始体重差异不显著(P>0.05)。断奶小母猪基础饲粮参考NRC(2012)营养需要配制,饲粮组成及营养水平见表1。对照组饲喂基础饲粮(Control),处理1、2和3组分别在基础饲粮基础上添加0.5(ZEA0.5)、1.0(ZEA1.0)和1.5(ZEA1.5)mg·kg-1 ZEA。仔猪在装有塑料漏缝地板、乳头饮水器和料槽的单体笼内饲养,自由采食和饮水。试验开始前对猪舍及周围的环境进行全面清扫、消毒,试验过程猪舍每周进行一次常规消毒。舍内安装红外保温灯,第一周维持舍内温度在30 ℃左右,之后温度维持在26—28 ℃左右。猪舍相对湿度为65%左右。预饲期10 d,正式期35 d。仔猪管理和免疫按常规进行。试验结束后仔猪全部屠宰。
Table 1
表1
表1基础饲粮组成和营养水平(风干基础)1)
Table 1Ingredients and nutrient levels of the basal diet (air dry basis)
原料Ingredients含量Content (%)营养水平Nutrients3)
玉米Corn64.5消化能DE (MJ·kg-1)13.81
乳清粉Whey powder5.0粗蛋白CP (%)19.82
豆粕Soybean meal23.0钙Ca (%)0.70
鱼粉Fish meal5.0总磷TP (%)0.64
赖氨酸盐酸盐L-Lysine HCl0.2赖氨酸Lys (%)1.22
磷酸氢钙CaHPO40.7含硫氨基酸Sulfur amino acid (%)0.65
石灰石粉Pulverized Limestone0.3苏氨酸Thr (%)0.75
食盐NaCl0.3色氨酸Trp (%)0.22
预混料Premix2)1.0
合计Total100.0

1) Treatments were basal diet supplemented with ZEA at the level of 0, 0.5, 1.0 or 1.5 mg·kg-1, with analyzed ZEA concentrations of 0, 0.52 ± 0.07, 1.04 ± 0.03 and 1.51 ± 0.13 mg·kg-1, respectively. 2) Supplied per kg of diet: VA 3300 IU, VD3 330 IU, VE 24 IU, VK3 0.75 mg, VB1 1.50 mg, VB2 5.25 mg, VB12 0.026 mg, pantothenic acid 15.00 mg, niacin 22.50 mg, biotin 0.075 mg, olic acid 0.45 mg, Mn 6.00 mg, Fe 150 mg, Zn 150 mg, Cu 9.00 mg, I 0.21 mg, Se 0.45 mg. 3) Digestible energy was the calculated value, and the other nutrient levels were analyzed value1) 处理饲粮分别在基础饲粮中添加0、0.5、1.0和1.5 mg·kg-1 ZEA,玉米赤霉烯酮的测定值分别为0、0.52 ± 0.07、1.04 ± 0.03和1.51 ± 0.13 mg·kg-12) 预混料为每千克饲粮提供: VA 3300 IU,VD3 330 IU,VE 24 IU,VK3 0.75 mg,VB1 1.50 mg,VB2 5.25 mg,VB12 0.026 mg,泛酸15.00 mg,尼克酸22.50 mg,生物素0.075 mg,叶酸0.45 mg,锰 6.00 mg,铁 150 mg,锌 150 mg,铜 9.00 mg,碘 0.21 mg,硒 0.45 mg。3) 消化能为计算值,其他营养水平为实测值
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1.2.2 玉米赤霉烯酮污染饲粮的配制 用乙酸乙酯将色谱纯度(98%)晶体粉末状ZEA溶解,将制成的溶液喷洒到一定量的滑石粉载体上,揉搓至充分混合,放置过夜使乙酸乙酯充分挥发,制成1 000 mg·kg-1的ZEA预混剂,然后用不含毒素的玉米粉将1 000 mg·kg-1的ZEA预混剂稀释成10 mg·kg-1的ZEA预混剂,最后根据各处理饲粮中ZEA的设计水平,用ZEA预混剂替代配方中的玉米和载体配制成试验饲粮,储存在密封容器中。试验饲粮需要在试验正式开始前一周一次性配合完成,在试验前和试验结束后分别取样后,立即进行饲粮中养分含量和毒素水平检测。取样方法按照《饲料采样方法》(GB/T 14699.1-93)。
1.2.3 饲粮常规养分和毒素的测定 饲粮常规养分测定参考AOAC(2012)的方法进行。粗蛋白用凯氏定氮法;钙根据高锰酸钾滴定法测定;磷根据钼黄比色法测定;氮基酸用日立835-50氮基酸自动分析仪进行测定。
饲粮中ZEA、呕吐毒素、黄曲霉毒素和烟曲霉毒素测定委托青岛出入境检测检疫局测定。采用免疫亲和柱层析净化,以液相色谱法荧光检测器测定ZEA和黄曲霉毒素的含量,外标法定量。采用免疫亲和层析净化高效液相色谱–串联质谱法,以液相色谱结合紫外检测器测定烟曲霉毒素和呕吐毒素的含量,外标法定量。黄曲霉毒素、ZEA、呕吐毒素和烟曲霉毒素的最低检测限分别为1.0 µg·kg-1、0.1、0.1和0.25 mg·kg-1。ZEA的实际测定值分别为0、0.52 ± 0.07、1.04 ± 0.03和1.51 ± 0.13 mg·kg-1,两次均未检测到其他毒素或者低于检测限水平。

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 样品采集 饲养试验结束前一天禁食12 h,空腹称重后将全部动物屠宰。剖开腹腔和胸腔,对生殖器官进行肉眼观察,记录病变情况,迅速取出两份子宫,去除周围的脂肪组织,观察、测量并称重,一份置于2 mL无RNA酶的冻存管中置液氮中速冻,而后-80℃保存,用于检测HSP70的mRNA相对表达量;另一份放于Bouin’s液中固定,用于检测子宫形态学的结构和HSP70的阳性分布规律。
1.3.2 苏木精-伊红染色(H.E.染色法) 将Bouin’s液中固定好的子宫组织进行切割修整,放于流水中冲洗至组织原色,经乙醇逐级脱水,经二甲苯透明,采用BMJ23型包埋机进行包埋。用切片机(LEICA RM2235,Germany)进行切片,片厚5—6 um。切片依次经二甲苯脱蜡、梯度酒精脱水至蒸馏水。苏木素染色6 min;在盐酸酒精中分化,蓝化15—20 min;伊红染色1 min,酒精梯度脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。采用Nikon ELIPSE 80i共聚焦荧光显微镜(日本)观察子宫的形态学结构并拍照。
1.3.3 免疫组织化学法(超敏二步法) (1)石蜡切片经常规脱蜡至水;(2)柠檬酸缓冲液(0.01 mol·L-1,pH 6.0)进行抗原热修复,磷酸缓冲盐溶液(PBS)(0.01 mol·L -1,pH 7.2)冲洗5 min×3(下同);(3)10% H2O2 37℃避光孵育1 h,PBS洗3次;(4)10%山羊血清37℃封闭孵育1 h;(5)加鼠抗HSP70(1:50)单克隆抗体(BM0368,武汉博士德生物工程有限公司),4℃过夜孵育;(6)37℃复温,PBS洗3次;(7)二抗为抗鼠 Polink-2 plus® 超敏二步法免疫组化检测试剂盒(PV-9002,北京中杉金桥生物技术有限公司)(8)二氨基联苯胺(DAB)(TIANGEN coad:PA110,Lot:P4819)显色,显微镜下观察显色程度,控制显色时间;(9)苏木素复染,分色、脱水、透明,中性树胶封片,显微镜下明亮视野观察免疫阳性细胞分布规律,拍照、留存。
1.3.4 子宫热应激蛋白70(HSP70)的累积光密度值(IOD)测定 用Nikon ELIPSE 80i共聚焦荧光显微镜(日本)观察子宫组织切片。每头猪子宫切片隔10张切片取1张,共取5张。使用Image Pro-Plus 6.0软件统计分析子宫切片横断面IOD。
1.3.5 热应激蛋白70(HSP70)mRNA相对表达量的测定 根据Genbank已报道的猪的HSP70和GAPDH基因序列,利用Primer 6.0软件设计相应引物,并由华大基因合成(表2)。
Table 2
表2
表2HSP70和GAPDH的基因引物序列
Table 2Primer sequences of HSP70 and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)
目的基因 Target gene登录号 Accession No.引物序列(5' -3') Primer sequence (5' to 3')产物大小 Product size bp
HSP70NM_001123127.1F:GAGGTGGAGAGGATGGTT
R:AGAGCCTGGAGAAGATGG
292
GAPDHNM_001206359.1F:ATGGTGAAGGTCGGAGTGAA
R:CGTGGGTGGAATCATACTGG
154


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取50—70 mg -80℃保存的子宫样品,按Trizol法提取总RNA,利用紫外分光光度计检测其纯度及浓度,吸光度(OD) 比值保持在1.8—2.0之间。按照PrimeScript PMRT Master Mix反转录试剂盒(RR036A,Applied TaKaRa,大连)说明书进行操作,反应体积为20µL。
qRT-PCR的反应体系体积为20 uL,按照SYBR Premix Ex Taq(Tli RNaseH Plus)(Takara coad:RR420A,Lot:AK7502)试剂盒说明进行操作,每个样品设置三个重复。使用ABI 7 500 Realtime荧光定量PCR仪进行扩增,反应条件为95℃预变性30 s,95℃变性5 s,60℃退火延伸34 s,95℃ 15 s,60℃ 60 s,95℃ 15 s,循环次数为43。

1.4 数据统计

采用2-ΔΔCt对荧光定量PCR检测结果进行数据处理,对HSP70基因mRNA在子宫中的相对表达量进行分析。数据采用SAS 9.2统计软件进行单因子方差(One-Way ANOVA)分析,P<0.05为差异显著,P<0.001为差异极显著。采用IPP 6.0图像分析软件,对子宫HSP70的累积光密度(IOD)进行统计分析。

2 结果

2.1 玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫形态学结构的影响

饲粮中添加不同水平ZEA对断奶小母猪子宫形态学的影响见图1。分析表明,对照组子宫肌层及内膜较薄(A1),子宫腺分布分散且密度小(A2);随着饲粮中ZEA水平的升高,子宫肌层厚度(B1、C1和D1的黑色箭头)和内膜厚度(B1、C1和D1的黄色箭头)明显增厚,子宫腺数量显著增多,密度明显增大。随着饲粮中ZEA水平的升高,子宫肌层及内膜厚度呈一次(P<0.001)和二次(P<0.001)线性升高(表3);与对照组相比,0.5、1.0和1.5 mg·kg-1 ZEA处理的子宫肌层及内膜厚度显著增加(P<0.05);3个ZEA处理组相比,1.5 mg·kg-1处理的子宫肌层和内膜厚度显著高于1.0 mg·kg-1处理(P<0.05),而1.0 mg·kg-1处理的子宫肌层和内膜厚度又显著高于0.5 mg·kg-1处理(P<0.05)。
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图1玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫形态学结构的影响
A、B、C、D分别表示对照组、0.5 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、1.5 mg·kg-1 ZEA;1:40和1:100分别表示样本在40倍、100倍下获得的视野;黑色箭头表示肌层厚度,黄色箭头表示内膜厚度;LE:腔上皮,G:子宫腺,M:肌层,V:血管,LP:固有层

-->Fig. 1Effects of zearalenone on photomicrographs of hematoxylin and eosin stained uterus of post-weaning gilts
A, B, C, D represent the control, 0.5 mg·kg-1, 1.0 mg·kg-1, 1.5 mg·kg-1 treatment, respectively; 1:40 and 1:100 represent the view of the samples obtained in 40 times and 100 times; the black arrow represents the thickness of myometrium, and the yellow arrow represents the thickness of endometrial; LE: Luminal epithelium; G: Uterine gland; M: Myometrium; V: Vessel; LP: Lamina propria

-->

Table 3
表3
表3ZEA对断奶小母猪子宫肌层和内膜厚度(40倍镜下测量)的影响
Table 3Effects of zearalenone on myometrial and endometrial thickness measured in 40 times of uterus in post- weaning piglets
项目
Items
子宫肌层厚度
Myometrial thickness
(µm)
子宫内膜厚度
Endometrial thickness
(µm)
对照 Control364.10±7.06d739.21±73.13d
ZEA0.5512.49±27.49c909.21±58.51c
ZEA1.0691.53±19.17b1015.97±42.13b
ZEA1.5764.79±38.93a1124.18±151.37a
P
P-values
Treatment<0.001<0.001
Linear<0.001<0.001
Quadratic<0.001<0.001

Values with a column with the different letters mean significantly different (P<0.05). The same as below.同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05),下同。
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2.2 玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫热应激蛋白70(HSP70)分布的影响

饲粮中添加不同水平ZEA对断奶小母猪子宫HSP70分布的影响见图2。免疫组化结果显示断奶小母猪子宫中的HSP70阳性细胞主要分布在肌层平滑肌细胞、腔上皮细胞、子宫腺上皮细胞和血管内皮细胞内,阳性反应物质呈黄色和棕黄色,胞质着色,偶见胞核着色。对照组中子宫肌层平滑肌细胞、子宫腺上皮细胞、腔上皮细胞和血管上皮细胞免疫阳性分布较弱,HSP70阳性呈淡黄色均匀分布;ZEA处理组的HSP70免疫阳性物质分布规律与对照组基本一致(红色箭头),但随着饲粮中ZEA水平的升高,HSP70免疫阳性反应逐渐增强,阳性物质着色加深。HSP70累积光密度(IOD)结果(表4)表明,随着饲粮中ZEA水平的升高,断奶小母猪子宫中肌层、腺上皮、腔上皮及总HSP70免疫阳性物质的IOD均呈一次(P<0.001)和二次(P<0.05)线性升高;总体上,1.5 mg·kg-1 处理的子宫HSP70免疫阳性物质的IOD显著高于0.5 mg·kg-1处理(P<0.05),0.5和1.0 mg·kg-1处理的子宫HSP70免疫阳性物质的IOD又显著高于对照组(P<0.05)。其中,1.5 mg·kg-1处理的子宫肌层IOD显著高于1.0 mg·kg-1处理(P<0.05),1.0 mg·kg-1处理的子宫肌层IOD又显著高于0.5 mg·kg-1处理和对照组(P<0.05);1.0和1.5 mg·kg-1处理的子宫腔上皮IOD显著高于0.5 mg·kg-1处理(P<0.05),0.5 mg·kg-1处理的子宫腔上皮IOD又显著高于对照组(P<0.05);1.5 mg·kg-1处理的子宫腺上皮IOD显著高于1.0 mg·kg-1处理(P<0.05),1.0 mg·kg-1处理的子宫腺上皮IOD显著高于0.5 mg·kg-1处理(P<0.05),0.5 mg·kg-1处理的子宫腺上皮IOD又显著高于对照组(P<0.05)。
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图2玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫HSP70分布的影响
A、B、C、D分别表示对照组、0.5 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、1.5 mg·kg-1 ZEA;1:40、1:100和1:200分别表示样本在40倍、100倍和200倍下获得的视野;红色箭头表示HSP70免疫阳性;LE:腔上皮,G:子宫腺,M:肌层,V:血管,LP:固有层

-->Fig. 2Effects of zearalenone on the HSP70 distribution in the uterus of post-weaning gilts
A, B, C, D represent the control, 0.5 mg·kg-1, 1.0 mg·kg-1, 1.5 mg·kg-1 treatment, respectively; 1:40, 1:100 and 1:200represent the view of the samples in 40 times, 100 times and 200 times; The red arrow represents the immunoreactivity of HSP70; LE: Luminal epithelium; G: Uterine gland; M: Myometrium; V: Vessel; LP: Lamina propria

-->

Table 4
表4
表4玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫不同部位HSP70阳性反应的累积光密度的影响
Table 4The effects of zearalenone on the immunoreactive integrated optic density (IOD) of HSP70 in the different parts of the uterus in post-weaning gilts(×103
项目
Items
肌层
Myometrium
腔上皮
Luminal epithelium
腺上皮
Gland epithelium
所测总和
Total
对照 Control57.03±3.26c40.38±2.74c51.92±2.37d151.33±10.38c
ZEA0.561.91±3.58c45.66±2.84b58.24±3.11c168.81±13.51b
ZEA1.069.77±5.05b51.02±2.48a66.41±5.60b188.26±15.09ab
ZEA1.577.10±6.26a53.16±4.77a75.73±4.92a207.52±16.44a
PP-valuesTreatment0.0210.0370.0290.012
Linear<0.001<0.001<0.001<0.001
Quadratic0.0130.0200.0170.009


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2.3 玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫热应激蛋白70(HSP70)的mRNA相对表达量的影响

热应激蛋白70(HSP70)的 mRNA相对表达量与免疫组化结果显示的免疫阳性一致(图3)。随着饲粮ZEA水平的升高,断奶小母猪子宫HSP70的mRNA相对表达量呈一次(P<0.001)和二次(P<0.001)线性升高。与对照组相比,0.5、1.0和1.5 mg·kg-1 ZEA处理的子宫HSP70的mRNA相对表达量均显著升高(P<0.05);3个ZEA处理组相比,1.5 mg·kg-1处理的子宫HSP70的mRNA相对表达量显著高于0.5 mg·kg-1处理(P<0.05)。
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图3玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫HSP70的mRNA相对表达量的影响
-->Fig. 3Effects of zearalenone on relative mRNA expression of HSP70 in the uterus of post-weaning gilts
-->

3 讨论

国内外关于ZEA毒性的研究大多是利用已知ZEA含量的天然污染饲粮进行的[24],但是天然污染饲粮中其它毒素会带来一定的干扰。本试验选择高纯度的ZEA添加到饲粮,在笔者前期研究结果的基础上[10, 25-30],进一步探索低剂量ZEA(0—1.5 mg·kg-1)对断奶小母猪子宫形态学及子宫HSP70分布和mRNA相对表达量的影响。
本试验条件下,饲粮中添加0.5—1.5 mg·kg-1 ZEA对小母猪的平均日采食量、平均日增重和料重比均没有显著影响[31],关于ZEA水平对动物生长性能的机理研究,还需要进一步的研究证实。

3.1 对断奶小母猪子宫形态学的影响

玉米赤霉烯酮具有类雌激素的作用,其作用的靶器官主要是雌性动物的生殖系统。ZEA能与雌激素受体结合,诱发母猪雌激素过多症,典型的症状为阴户湿肿、阴道脱垂、子宫增生及乳腺增大等[32]。ZEA和α-玉米吃霉烯醇(α-ZOL)都能够竞争性结合17β-雌二醇,诱导雌激素过多症,随后激活基因表达,提高细胞核内RNA聚合酶的活性,RNA合成增加,提高相关蛋白质的合成,引起生殖器官的功能和形态变化 [33,34,35]。先前有研究发现,日粮中添加ZEA(0.5、2.0 mg·kg-1)可增加后备母猪的子宫重量和阴户宽度,同时这一趋势与子宫粘膜肌层变厚、腺体增生等形态变化相一致[36]。类似地,饲粮中添加ZEA(1.1、2.0、3.2 mg·kg-1)可引起断奶小母猪子宫肌层平滑肌增生且具有剂量依赖特性,这一结果与子宫重量以及生殖器官指数的增大相一致 [30]。近期研究发现,饲粮中添加1.04 mg·kg-1能显著增加生殖器官的相对重量,并且通过调控卵巢中GHR和PCNA的高水平表达促使断奶仔猪卵巢提前发育[11]。综上所述,推测玉米赤霉烯酮诱导猪子宫肥大与形态学变化基本一致。0.5—1.5 mg·kg-1对断奶小母猪子宫形态学结构的影响尚未见报道,本试验H.E.染色结果表明,子宫内膜和肌层的厚度随ZEA浓度的增加显著增厚,子宫腺体密度增大,表明ZEA(0.5—1.5 mg·kg-1)在一定程度上对试验小母猪生殖器官产生毒害作用,这与前人的研究结果相一致。尽管ZEA诱导母猪子宫肥大得到研究证实,但对其作用机制的研究还需要更深层次的研究。

3.2 玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫热应激蛋白70(HSP70)表达的影响

关于ZEA引起动物机体的氧化应激已得到证实。ABID-ESSEFI等[37]研究发现,ZEA(10、20、40 µmol·L-1)能降低细胞活性,抑制蛋白质和DNA生成,丙二醛(MDA)含量提高,细胞结构受损,引起应激反应。2.0和3.2 mg·kg-1 ZEA引起断奶小母猪肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧物酶(GSH-PX)活性下降,MDA明显上升,造成肝脏氧化损伤,证实氧化应激是ZEA代谢产物毒性的又一机制[30]。ZEA显著提高大鼠血浆葡萄糖、乳酸、N-乙酰基糖蛋白、O-乙酰基糖蛋白和丙酸的水平,显著降低血浆络氨酸、支链氨基酸、胆碱的水平,提示ZEA具有强氧化作用[38]。因此,推测ZEA对动物机体造成一定程度的损伤作用。热应激蛋白70(HSP70)是HSP家族中最重要的蛋白,分布在各种细胞中,并具有广泛的细胞保护作用,对于生物体抵抗和适应不良环境有着十分重要的意义[39,40,41]。报道表明,热应激蛋白除了因热休克刺激产生外,氧化性损伤、重金属、亚砷酸钠、氨基酸类似物等都可以诱导其高水平表达[23]。本研究免疫组化及mRNA相对表达量结果显示,随着饲粮中ZEA水平的升高,HSP70免疫阳性反应明显增强,并且检测到mRNA相对表达量显著升高,表明ZEA对小母猪子宫产生了一定程度的毒害作用,从而导致子宫为了抵抗毒素的应激而高表达HSP70,以减轻毒素应激带来的损伤[23]。尽管HSP70的分子伴侣功能、抗细胞凋亡作用、抗氧化作用、参与细胞耐热和细胞保护等作用被大多数****认同,但是HSP70对动物机体的作用机制及其和氧化应激与生殖毒性的相关性还需要更深入、全面的研究。

4 结论

本试验条件下,0.5 mg·kg-1 及其以上水平的玉米赤霉烯酮可显著改变断奶小母猪子宫形态学结构,增强子宫热应激蛋白70免疫阳性物质分布(IOD),上调热应激蛋白70的mRNA相对表达量,提示0.5 mg·kg-1玉米赤霉烯酮足以诱导子宫组织形态学结构和应激反应,对生殖器官造成损伤,通过调控子宫内热应激蛋白70高水平表达可以抵抗玉米赤霉烯酮对子宫细胞的损伤。
The authors have declared that no competing interests exist.

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