硒酵母通过多靶点机制缓解敌草快诱导的蛋鸡输卵管膨大部氧化损伤及生殖功能保护研究

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对敌草快(DQ)残留引发家禽氧化应激、损害输卵管健康与生殖性能的产业问题,探讨了硒酵母(SeY)的干预效果。结果表明,SeY通过上调Nrf2/HO-1通路增强抗氧化酶(CAT、T-SOD)活性、降低MDA水平,并调控Bax/Bcl-2/Caspase3凋亡通路及NF-κB/p53炎症因子,有效缓解DQ诱导的组织损伤与细胞凋亡,同时促进PCNA表达及Wnt4/ZP2生殖相关基因恢复,为有机硒在禽类生殖健康保护中的应用提供了理论依据。

  

在现代集约化养殖中,家禽常面临多种环境应激源,其中农药残留通过饲料链进入动物体引发的健康问题日益突出。敌草快(Diquat, DQ)作为一种联吡啶类除草剂,因其氧化还原循环特性可诱导大量活性氧(ROS)产生,导致机体氧化应激,进而造成组织损伤和生殖功能障碍。蛋鸡输卵管作为卵形成的关键场所,其膨大部(Magnum)负责分泌卵清蛋白,若遭受氧化损伤,将直接影响产蛋品质与数量。然而,目前针对DQ残留对禽类输卵管特异性损伤机制及有效干预策略的研究仍较缺乏。

硒(Se)是动物必需的微量元素,其中硒酵母(Selenium Yeast, SeY)作为有机硒源,具有高生物利用度和多重生物活性,其在抗氧化、抗凋亡等方面的潜力已在哺乳动物中得到验证,但关于其对禽类生殖系统保护效应的深入研究仍有限。为此,本研究以康乐黄鸡为模型,探讨了膳食补充SeY对DQ诱导的输卵管膨大部氧化损伤的保护作用与机制,研究成果发表于《Poultry Science》。

研究人员首先建立了DQ诱导的氧化损伤模型:将60只180日龄康乐黄鸡随机分为四组,包括对照组(CON)、DQ处理组、SeY干预组(DQ+SeY)及SeY单独补充组。通过腹腔注射DQ(15 mg/kg BW)诱导损伤,并饲喂含SeY(0.5 mg/kg)的日粮。于处理后第17天采集输卵管膨大部组织,进行组织学、生化及分子生物学分析。

关键技术方法包括:酶活性检测(CAT、T-SOD、MDA含量测定)、苏木精-伊红(H.E.)染色观察组织形态、免疫组化(IHC)定位PCNA和Wnt4蛋白表达、Western blot分析凋亡及炎症相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase3、p53、NF-κB、ZP2、Wnt4)以及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测基因转录水平。

研究结果

SeY对DQ诱导的氧化应激的影响

DQ处理显著降低了抗氧化酶CAT和T-SOD的活性,并提高了脂质过氧化产物MDA的含量,表明氧化损伤严重。而SeY补充显著逆转了这一趋势,同时上调了抗氧化关键因子Nrf2、HO-1及Gpx1的mRNA表达,说明SeY通过激活Nrf2/HO-1通路增强抗氧化防御能力。

SeY对组织结构的保护作用

H.E.染色显示,DQ组黏膜皱襞高度和面积显著减少,上皮细胞纤毛密度下降,结构破坏明显;而SeY干预组黏膜完整性得到较好保持,纤毛损失减轻,表明SeY有效缓解了DQ导致的组织病理学改变。

SeY抑制细胞凋亡与炎症反应

Western blot和qRT-PCR分析表明,DQ处理上调了促凋亡因子Bax、Caspase3及炎症相关蛋白p53、NF-κB的表达,并抑制了抗凋亡蛋白Bcl-2。SeY补充显著降低了Bax/Bcl-2比值及Caspase3水平,同时抑制了NF-κB-p53通路激活,证实其通过调控凋亡与炎症网络减轻细胞死亡。

SeY促进细胞增殖

免疫组化显示,PCNA阳性细胞主要分布于黏膜上皮和固有层。DQ处理组PCNA阳性细胞数显著减少,而SeY干预恢复了其表达水平,表明SeY增强了黏膜细胞的增殖能力,支持上皮再生。

SeY对生殖功能的改善作用

DQ暴露下调了生殖相关基因ZP2和Wnt4的mRNA及蛋白表达,而SeY处理有效逆转了这一效应。免疫组化进一步证实,SeY恢复了Wnt4在黏膜上皮表面的表达,提示其对输卵管生殖功能的保护作用。

结论与意义

本研究系统阐明了膳食补充SeY通过多靶点机制缓解DQ诱导的输卵管膨大部氧化损伤:一方面通过激活Nrf2/HO-1通路增强抗氧化酶活性,减轻氧化应激;另一方面通过调节Bcl-2家族蛋白及Caspase3抑制凋亡,并调控NF-κB-p53炎症信号;同时促进PCNA介导的细胞增殖及Wnt4/ZP2相关的生殖功能恢复。

该研究不仅为有机硒在禽类生产中的应用提供了理论依据,也为应对农业化学品残留带来的生殖健康威胁提供了可行的营养干预策略。未来研究可进一步探索SeY在不同生理阶段及环境压力下的长期效应,以优化其在家禽生产中的使用方案。

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