关键词:
黄曲霉毒素B1
高脂日粮
氧化应激
炎症反应
脂质代谢紊乱
摘要:
黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉等真菌菌株产生的一类双呋喃环类结构毒素,目前已鉴定出十八种不同结构体。其中,黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)毒性最强,被世界卫生组织(WHO)列为I类致癌物。AFB1广泛污染农作物和饲料,给养殖业带来重大经济损失,且通过在动物体内蓄积进入食物链,对人类食品安全构成潜在威胁。肝脏是AFB1主要靶器官,长期摄入含AFB1饲料可导致肝细胞脂肪变性,引发肝损伤。在养殖业中,高脂日粮(High-fat diet,HFD)因能显著提高动物短期生产性能而被广泛应用,但长期饲喂导致畜禽脂质代谢紊乱,发生以脂肪肝为主要特征的代谢病。鉴于肝脏是HFD与AFB1的共同靶器官,且实际养殖中畜禽同时暴露于高脂饲料与霉变污染,二者可能通过调控脂质代谢、氧化应激或炎症信号通路产生协同肝毒性效应。基于以上,本研究构建AFB1与HFD联合作用动物模型,旨在探究二者联合暴露对大鼠肝脏性能、氧化应激反应、炎症反应以及脂质代谢的影响,期望为防治HFD与AFB1联合危害动物健康提供科学依据。
选取4周龄(90~100 g)的雄性SD大鼠随机分为ND组、AFB1组、HFD组、AFB1+HFD组。AFB1组和AFB1+HFD组大鼠灌胃(400μg/kg体重的AFB1),每天一次,7周后,通过腹腔静脉采集大鼠血液并观察各组肝脏组织。通过ELISA试剂盒检测大鼠血清肝功能指标(AST、ALT、ALP)、血脂四项(TG、TC、LDL-C、HDL-C)、氧化酶/抗氧化酶基因及血清炎性因子的含量。采用HE染色和油红O染色观察肝组织病理变化。RT-q PCR检测肝组织中促炎和抗炎关键因子、以及抗氧化酶基因、脂质代谢合成相关基因和脂质分解关键基因的m RNA表达水平。运用Western blot检测肝组织中Keap1/Nrf2/ARE信号通路相关蛋白表达含量。
结果表明,与ND组相比,AFB1组和HFD组血清肝功指标(AST、ALT、ALP)活性和血脂三项(TG、TC、LDL-C)活性水平显著升高,HDL-C的活性水平显著降低。肝组织中氧化因子ROS、MDA的水平升高,抗氧化酶T-AOC、CAT、SOD和GSH-Px的水平降低。此外,二者促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-2和IL-6的m RNA表达水平上调,抗炎因子IL-10的m RNA表达水平下调。在Keap1/Nrf2/ARE通路中,AFB1组和HFD组的Keap1的m RNA表达水平和蛋白含量上调,Nrf2、HO-1、NQO1和GCLC的m RNA表达水平和蛋白含量下调。脂肪合成基因SREBP-1c、FASN、SCD-1和ACC-1的m RNA表达水平上调,脂肪酸分解相关基因PPAR-α和AMPK的m RNA表达水平下调。本研究表明AFB1单独暴露和单独饲喂HFD均会导致大鼠肝脏发生氧化应激、炎症反应以及脂质代谢紊乱。
与AFB1组和HFD组相比,AFB1+HFD组的大鼠血清中AST、ALT、ALP、TC、TG和LDL-C活性水平升高,HDL-C活性水平降低。AFB1+HFD组的肝组织中ROS、MDA活性升高,T-AOC、CAT、SOD和GSH-Px活性显著降低。AFB1+HFD组的促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-2和IL-6的m RNA表达水平上调,抗炎因子IL-10的m RNA表达水平下调。肝组织中AFB1+HFD组的Keap1的m RNA表达水平和蛋白表达上调,Nrf2、HO-1、NQO1和GCLC的m RNA表达水平和蛋白含量下调。AFB1+HFD组脂肪合成关键因子SREBP-1C、FASN、SCD-1和ACC-1的m RNA表达水平上调,脂肪酸分解因子PPAR-α和AMPK的m RNA表达水平下调。本研究表明HFD和AFB1联合作用会加重大鼠肝脏的氧化应激、炎症反应以及脂质代谢紊乱。
综上所述,HFD和AFB1均导致大鼠肝脏发生氧化应激、炎症反应以及脂质代谢紊乱,二者联合通过激活Keap1/Nrf2/ARE信号通路则会加重对大鼠的肝脏的氧化应激和炎症反应,从而加重肝损伤。