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葡萄糖醛酸内酯通过增强Nrf2介导的抗氧化能力改善PRRSV和DON联合攻击导致的仔猪肺损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:Veterinary Research 3.5
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本研究针对猪产业中猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染饲料协同危害仔猪健康的难题,通过体内外实验证实膳食补充葡萄糖醛酸内酯(GLU)可激活Nrf2通路,显著改善生长性能、降低病毒载量并缓解肺组织氧化损伤,为防控PRRSV与霉菌毒素协同危害提供了新型营养干预策略。
在养猪业面临的双重挑战中,猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染和饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染构成了严重的健康威胁。PRRSV作为高度传染性RNA病毒,会导致仔猪出现严重的呼吸道疾病,而DON作为镰刀菌产生的霉菌毒素,会损害肠道屏障功能并抑制免疫应答。更令人担忧的是,这两种危害因素在实践中往往同时存在,产生协同效应——研究表明DON污染会加剧PRRSV感染,导致更严重的生长抑制和死亡率升高。面对抗生素使用受限的行业背景,开发安全有效的营养干预策略成为亟待解决的产业难题。
广东省农业科学院动物科学研究所的研究团队在《Veterinary Research》发表的研究中,创新性地探索了葡萄糖醛酸内酯(GLU)对这种复合挑战的缓解作用。研究人员采用21日龄断奶仔猪建立PRRSV和DON联合攻击模型,结合MARC-145细胞实验,系统评估了GLU对生长性能、病毒载量、肺组织病理和氧化应激的影响。关键技术方法包括:建立PRRSV+DON共攻击的仔猪模型(n=6/组);通过ELISA和qPCR检测血清细胞因子和病毒载量;采用Western blot分析Nrf2通路关键蛋白表达;运用透射电镜观察肺组织超微结构;使用流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)水平;并通过Nrf2特异性抑制剂ML385验证作用机制。
研究结果部分,在"GLU改善PRRSV和DON共攻击仔猪的临床症状和生长性能"中发现,DON组仔猪出现严重眼睑肿胀和分泌物增加,平均日增重(ADG)显著降低(P=0.0010),而GLU补充使ADG提高33%(P=0.0150)。"GLU减轻PRRSV和DON共攻击导致的肺部病变"显示,DON组肺指数升高61%(P=0.0011),肺泡间隔增厚伴炎性浸润,GLU处理使肺损伤评分降低45%(P=0.0403)。

在机制探索方面,"膳食GLU抑制病毒复制"证实GLU使肺组织PRRSV N蛋白表达降低55%(P=0.0191)。"GLU缓解过度自噬和凋亡"部分,透射电镜显示DON组肺泡上皮细胞出现大量自噬溶酶体,而GLU显著降低LC3A/B表达(P=0.0052)并抑制caspase-3活化(P=0.0004)。

核心发现"GLU通过Nrf2通路缓解氧化应激"表明,GLU使肺组织p-Nrf2/Nrf2比值提高2.3倍(P=0.0129),下调Keap1表达(P<0.0001),同时提升超氧化物歧化酶(SOD)活性38%(P=0.0013)。关键验证实验"特异性Nrf2抑制剂抵消GLU保护作用"中,ML385处理使细胞ROS水平回升82%(P=0.0360),证实Nrf2是GLU发挥作用的关键介质。

这项研究系统阐明了GLU通过激活Nrf2信号通路,增强抗氧化防御、抑制过度自噬和凋亡,从而缓解PRRSV与DON协同损伤的作用机制。其创新价值在于:首次揭示GLU对病毒-霉菌毒素复合攻击的保护作用;明确Nrf2是GLU发挥作用的关键靶点;为替代抗生素的营养干预策略提供了理论依据。研究采用的200mg/kg GLU剂量具有实际应用可行性,对保障养猪业健康发展具有重要意义。未来研究可进一步探索GLU在不同PRRSV毒株中的广谱保护效果,以及与其他植物抗氧化剂的协同作用,为开发复合型饲料添加剂奠定基础。
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