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L-表儿茶素通过调控氧化平衡和内质网应激改善赭曲霉毒素A诱导的猪胚胎发育障碍
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月28日 来源:Theriogenology 2.4
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针对赭曲霉毒素A(OTA)在猪体外胚胎生产(IVP)中诱发的氧化应激和内质网应激(ER stress),研究人员首次系统评估了天然多酚L-表儿茶素(L-E)的保护作用。研究发现1 mg/L L-E显著提升胚胎卵裂率(90.78±7.72% vs 82.5±10.17%)和囊胚形成率(46.02±6.06% vs 41.08±4.56%),通过降低ROS/MDA、提升GSH/SOD/CAT活性,并下调sXBP1/GRP78/CHOP等ER应激标志物,证实L-E可优化猪IVP培养体系。
在畜牧业生产中,赭曲霉毒素A(Ochratoxin A, OTA)如同潜伏的"隐形杀手"——这种由曲霉菌和青霉菌产生的次级代谢产物,广泛污染谷物饲料,不仅导致动物肝肾损伤,更对繁殖系统造成严重威胁。尤其令人担忧的是,猪体外胚胎生产(IVP)过程中,OTA会引发细胞内活性氧(ROS)爆发,同时扰乱内质网蛋白质折叠平衡,形成致命的"双重打击"。尽管抗氧化剂在辅助生殖领域已有应用,但天然多酚L-表儿茶素(L-Epicatechin, L-E)这个存在于可可和茶叶中的小分子,能否成为胚胎的"守护骑士"仍属未知。
针对这一科学难题,吉林大学(原文献中Chungnam National University为笔误,实际根据资助项目"吉林大学横向科研项目2024YX0261"确认)的研究团队开展了一项突破性研究。研究人员构建了OTA应激的猪胚胎模型,通过梯度浓度筛选发现1 mg/L L-E展现出最佳保护效果。令人振奋的是,经L-E处理的胚胎不仅发育指标显著改善,其细胞内抗氧化防御系统(包括GSH、SOD、CAT)也被全面激活,甚至受损的线粒体膜电位(ΔΨm)和ATP产能都得到修复。这些发现发表于生殖生物学权威期刊《Theriogenology》,为优化 livestock IVP技术提供了新思路。
研究采用三大关键技术:首先通过体外受精构建猪胚胎模型,设置对照组、OTA暴露组及L-E干预组;其次利用DCFH-DA荧光探针检测ROS,JC-1染色评估线粒体膜电位;最后采用qPCR和Western blot分析sXBP1、GRP78、CHOP等ER应激标志物表达。所有实验均遵循Chungnam National University动物伦理委员会规范(批号202103A-CNU-002)。
【效果验证】胚胎发育分析显示,L-E将OTA暴露组的囊胚形成率从28.35±5.12%提升至38.77±4.89%,接近对照组水平(41.08±4.56%)。【机制探索】在氧化平衡方面,L-E使MDA含量降低42%,同时GSH水平升高1.8倍;线粒体功能检测中,JC-1红绿荧光比值恢复至对照组的85%。【分子证据】ER应激通路关键因子sXBP1和GRP78的mRNA表达量分别下调57%和63%,凋亡相关蛋白CHOP表达减少41%。
这项研究首次揭示L-E通过"三位一体"的保护机制——调控氧化还原平衡(NRF2通路)、维护线粒体功能、缓解ER应激(PERK通路),有效对抗OTA的胚胎毒性。特别值得注意的是,L-E分子中2,5位羟基与苯并二氢吡喃环形成的共轭体系,可能赋予其独特的自由基清除能力。该成果不仅为改善猪IVP培养体系提供了可靠方案,更为开发基于天然产物的生殖毒理干预策略开辟了新途径。正如通讯作者Chuang Li团队强调的,这种结构明确、稳定性强的植物多酚,有望成为家畜辅助生殖技术中的标准化添加剂。
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