蒲公英甾醇缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇对牛乳腺上皮细胞损伤效果研究

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脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物作用众多,它的英文全称是Deoxynivalenol,一般简称为DON,这种物质在生化作用中起着负面作用,即使是残留部分,如果畜禽食用后,会引起强烈的呕吐反应,由于这种现象,通常人们又将它称作呕吐毒素。由于人类是食物链顶端的食肉动物,在食物链任一环节中,若有动物食用该到呕吐毒素时,最终都会通过食物链进入人体。因此,这种物质对人类来说,同样具有一定的危害作用。呕吐毒素是镰刀菌属产生的一种能对作物造成大量污染,并在饲料中残留的毒素,每年对畜禽经济造成大量损失。本试验通过使用牛乳腺上皮细胞建立模型,探讨呕吐毒素对奶牛乳腺上皮细胞的损伤作用,以此研究呕吐毒素对于奶牛养殖业造成的潜在危害,并通过研究其微观机制,探索可行的保护方案。蒲公英的化学成分研究中,经研究发现有一种甾醇物质——蒲公英甾醇,是它的构成成分之一。蒲公英甾醇的有效活性比较高,同时对人类有很多有益的用处,它已被证明在药用方面,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等有益用处。在本试验中,首先筛选了呕吐毒素的浓度。用不同浓度的呕吐毒素(0.05、0.1、0.2、0.3和0.5μg/m L)处理牛乳腺上皮细胞24小时,然后检测细胞活力。结果表明,当呕吐毒素浓度大于或等于0.2μg/m L时,对于牛乳腺上皮细胞的损伤效果明显产生,细胞活力出现明显的降低。因此,选择0.2μg/m L的呕吐毒素用于后续试验。结果表明,在呕吐毒素以0.2μg/m L的浓度处理细胞24小时后,细胞液中检测出的乳酸脱氢酶(LDH)含量显著增加。呕吐毒素能够造成牛乳腺上皮细胞的抗氧化能力显著下降,并诱发牛乳腺上皮细胞产生氧化应激,导致谷胱甘肽(GSH)水平明显降低,超氧化物歧化酶(T-SOD)水平显著降低,脂质过氧化物(MDA)含量升高,总抗氧化能力(T-AOC)降低,显著增加了牛乳腺上皮细胞中的活性氧(ROS)含量。在验证了呕吐毒素对牛乳腺上皮细胞的细胞活力和抗氧化能力的抑制作用后,通过添加蒲公英甾醇与其组合研究了蒲公英甾醇的保护作用。首先,用蒲公英甾醇(0.5、1、5、10和20μg/m L)处理牛乳腺上皮细胞24小时,检测细胞活力。结果表明,当蒲公英甾醇浓度在1~10μg/m L范围内时,牛乳腺上皮细胞活力显著提高。将蒲公英甾醇和呕吐毒素(0.2μg/m L)组合以处理牛乳腺上皮细胞24小时,测试细胞活力。结果表明,浓度为10μg/m L的蒲公英甾醇可最有效地减轻呕吐毒素的损伤。因此,后续的试验选择0.2μg/m L呕吐毒素和10μg/m L蒲公英甾醇进行组合,以探索蒲公英甾醇的保护作用。结果表明,蒲公英甾醇能有效缓解呕吐毒素造成的氧化应激和细胞抗氧化能力的下降,使牛乳腺上皮细胞的MDA含量降低,GSH、T-SOD水平升高、总抗氧化能力(T-AOC)回升以及LDH释放减少。在荧光倒置显微镜下观察各处理组细胞,蒲公英甾醇处理组与呕吐毒素处理组相比绿色荧光强度显著降低,线粒体膜电位红色荧光强度与绿色荧光强度之比明显升高,证明蒲公英甾醇对呕吐毒素引起的牛乳腺上皮细胞损伤具有保护作用。为了探讨呕吐毒素对牛乳腺上皮细胞的损伤机制,本试验探讨了添加呕吐毒素和蒲公英甾醇处理后,牛乳腺上皮细胞内质网应激和凋亡通路中相关基因表达的变化。结果表明,呕吐毒素在内质网应激途径上显著上调GRP78、ATF4、ATF6和CHOP的m RNA和蛋白表达,而与蒲公英甾醇共同处理后,这些基因的表达显著下调。呕吐毒素能显著上调凋亡通路上BAX、caspase-3的m RNA和蛋白表达,下调Bcl-2的m RNA和蛋白表达,促进细胞凋亡的发生,而蒲公英甾醇能够抑制BAX、caspase-3的表达并促进Bcl-2的表达,起到抑制细胞凋亡的作用。
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