镍（Ni）广泛存于自然界,因其具有良好的物理和化学特性,常被用于化学工业。镍和镍化合物的广泛分布和应用增加了人和动植物接触的可能性。由于工业三废处理的不完善和不彻底,废旧电池等环境污染处理不恰当,导致环境中的镍污染物日益增加。镍已被确定为是一种具有毒性和致癌性的重金属。研究发现过量的镍能诱导氧化应激、炎症反应、细胞凋亡及坏死等,进而损伤组织器官的结构和功能。肾脏是镍主要的储存和排泄器官,也是镍攻击的靶器官之一。氯化镍（NiCl₂）是自然界中最常见的镍化合物,也是人和动物最常接触的镍毒性物质。目前,尚未见有NiCl₂致人和动物肾脏损伤及其作用机制的系统研究报道。本研究应用实验病理学、生物化学、免疫组织化学、TUNEL、ELISA、流式细胞术、qRT-PCR等方法,研究日粮NiCl₂对雏鸡肾脏损伤的影响,包括肾脏组织结构与功能损伤、氧化损伤、细胞周期改变、内质网应激、细胞凋亡以及炎症反应,在组织、细胞和分子水平上探讨NiCl₂致肾脏损伤的作用机理,为基础研究和生产实践提供理论依据。研究内容和研究结果如下:1.NiCl₂对雏鸡肾脏结构、功能和氧化损伤的影响试验选用1日龄艾维因肉鸡健雏280只,随机分为4组,每组70只,分别饲以对照日粮和实验日粮（NiCl₂ 300 mg/kg、600 mg/kg和900 mg/kg）42天。试验期间,每天进行临床观察。试验第14、28和42天,肾脏病理学观察结果表明,日粮NiCl₂ 300mg/kg及其以上引起肾脏脏器指数降低、肾小管上皮细胞颗粒变性、空泡变性、坏死和凋亡,肾脏组织结构受损。上述变化呈现时间和剂量依赖性。试验14、28和42天,肾脏功能指标的生化检测结果显示,NiCl₂ 300mg/kg及其以上时,Na⁺/K⁺-ATP酶活性、Ca²⁺-ATP酶活性、LDH酶活性、SDH酶活性和ACP酶活性降低,ALP酶活性升高,肾脏功能降低,与肾脏组织结构受损一致。同时发现肾脏Ni含量与肾脏结构、功能受损程度成正比。试验的14、28和42天,应用生物化学和qRT-PCR法检测了肾脏氧化损伤指标、非酶性和酶性抗氧化指标。结果发现,NiCl₂ 300mg/kg及其以上引起NO、MDA、8-OHdG含量升高,GSH含量和羟自由基抑制能力下降,抗氧化酶（CuZn-SOD、Mn-SOD、CAT、GST、GSH-Px和GR）和总抗氧化（T-AOC）活性降低,以及抗氧化酶（CuZn-SOD、Mn-SOD、CAT、GST、GSH-Px、GR）mRNA表达水平降低,iNOS酶活性和mRNA表达量水平升高,肾脏发生氧化损伤,也是NiCl₂致肾脏结构和功能损伤的病理基础。2.NiCl₂对雏鸡肾脏细胞周期的影响试验动物的分组及管理与1同。试验的14、28和42天,流式细胞术检测结果显示,NiCl₂300mg/kg及其以上显著增加肾脏G₂/M期细胞的百分率,降低G₀/G₁期细胞的百分率,对S期无显著影响,肾脏细胞周期受抑于G₂/M期。应用qRT-PCR和免疫组化方法测定了细胞G₂/M期的调节因子,发现抑制G₂/M期的途径是ATM介导的p53依赖途径和非p53依赖途径,p-ATM的蛋白表达和ATM mRNA表达水平显著升高。在p53依赖途径中,p53和p21的蛋白表达和mRNA表达水平显著升高。在非p53依赖途径中,p-Chk1和p-Chk2的蛋白表达和Chk1和Chk2的mRNA表达水平显著升高,p-cdc25C的蛋白表达和cdc25mRNA表达水平显著降低。同时,调节细胞周期G₂到M期的cdc2、cyclinB和PCNA的蛋白表达和mRNA表达水平也显著降低。结果表明,NiCl₂通过ATM-p53-p21和ATM-Chk1/Chk2-cdc25通路抑制肾脏细胞周期的G₂/M期,肾脏细胞的增殖和肾脏的生长发育受阻。3.NiCl₂对雏鸡肾脏细胞内质网应激的影响试验动物的分组及管理与1同。试验的14、28和42天,qRT-PCR和免疫组化检测结果发现,NiCl₂ 300mg/kg及其以上时肾脏内质网应激标志蛋白GRP78和GRP94的蛋白表达和mRNA表达水平显著升高,肾脏细胞发生内质网应激。应用qRT-PCR方法检测了内质网应激中未折叠蛋白反应（UPR）。结果表明,NiCl₂300mg/kg及其以上时,UPR中的3个经典分支通路被激活:（1）胰腺内质网激酶（PERK）通路:在PERK通路中真核翻译起始因子2a（eIF2?）、活化转录因子4（ATF4）的mRNA表达显著升高;（2）需肌醇跨膜激酶/核酸内切酶1（IRE1）通路:在IRE1通路中IRE1、XBP1的mRNA表达显著升高;（3）活化转录因子6（ATF6）通路:在ATF6通路中ATF6的mRNA表达显著升高。4.NiCl₂对雏鸡肾脏细胞凋亡的影响试验动物的分组及管理与1同。试验的14、28和42天,流式细胞术和TUNEL法检测结果发现,NiCl₂ 300mg/kg及其以上时肾脏细胞的凋亡率明显增高,并由线粒体介导的凋亡通路、死亡受体Fas介导的凋亡通路和PI3K/Akt抗凋亡通路所诱导。试验的14、28和42天,qRT-PCR和免疫组化测定结果显示,调节线粒体膜稳定性的Bcl-2家族蛋白失衡,其中抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL的蛋白表达和mRNA表达水平显著降低,促凋亡蛋白Bax、Bak的蛋白表达和mRNA表达水平显著升高。流式细胞术和qRT-PCR检测结果显示,线粒体膜电位（MMP）受损,促凋亡蛋白cyt c、AIF、Smac、EndoG、HtrA2、Apaf1、caspase-9、caspase-3、caspase-6、caspase-7、PARP的mRNA表达水平显著升高,抗凋亡蛋白XIAP的mRNA表达水平显著降低。免疫组化染色结果也发现,cyt c、caspase-9、c-caspase-3、c-PARP的蛋白表达水平显著升高。上述结果表明,NiCl₂ 300mg/kg及其以上时,肾脏细胞线粒体介导的凋亡通路被激活。试验的14、28和42天,qRT-PCR和免疫组化测定结果表明,NiCl₂ 300mg/kg及其以上引起肾脏Fas、FasL、caspase-8、caspase10、Bid的mRNA表达水平显著升高,c-caspase-8和caspase-10的蛋白表达水平显著升高,肾脏细胞死亡受体Fas介导的凋亡通路被激活。试验的14、28和42天,qRT-PCR检测发现NiCl₂ 300mg/kg及其以上时,肾脏PI3K、Akt1和Akt2的mRNA表达水平显著降低,肾脏细胞PI3K/Akt抗凋亡通路受抑。5.NiCl₂对雏鸡肾脏细胞炎症反应的影响试验动物的分组及管理与1同。试验的14、28和42天,qRT-PCR和免疫组化检测结果发现,NiCl₂300mg/kg及其以上显著提高肾脏核转录因子NF-κB mRNA表达和p-NF-κB的蛋白表达水平,炎症因子TNF-α、COX-2、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-18的mRNA表达水平也显著升高,激活了NF-κB信号通路,引发肾脏发生炎症反应。同时,qRT-PCR检测结果发现,NiCl₂ 300mg/kg及其以上可抑制肾脏抗炎症因子IL-2、IL-4、IL-13的mRNA表达水平,促进肾脏炎症反应的发生。上述结果表明,日粮NiCl₂ 300 mg/kg及其以上引发肾脏组织结构损伤、功能损伤、氧化损伤、细胞周期阻滞、内质网应激、细胞凋亡和炎症反应。氧化损伤是NiCl₂致肾脏损伤的病理基础,而细胞周期阻滞、内质网应激、细胞凋亡和炎症反应则是NiCl₂致肾脏损伤的作用途径。本文首次系统地研究了NiCl₂对雏鸡肾脏结构、功能和氧化损伤、细胞周期、内质网应激、细胞凋亡和炎症反应的影响,并从细胞水平、基因水平和蛋白水平上探讨了分子机理。