断奶仔猪肠道UCP2表达与肠道发育的关系及NAC的调控作用

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目的:早期断奶应激是仔猪营养学急需解决的重要命题之一。前期研究发现断奶后仔猪体内活性氧(ROS)失衡是导致断奶应激产生的重要原因,解偶联蛋白2(UCP2)具有调控ROS产生和能量代谢的功能,而有关UCP2如何调控断奶仔猪肠道ROS产生及与肠道发育的关系目前并不明确。本试验旨在探究断奶过程中仔猪肠道 UCP2的表达规律,UCP2与ROS和肠道发育的关系,以及N-乙酰半胱氨酸(NAC)对UCP2表达的调控作用,阐明氧化应激对肠上皮细胞UCP2表达的影响,探究NAC在氧化应激状态下对UCP2调控的机理,为解决仔猪断奶应激提供新的理论支持。  方法:试验一,选择12窝20日龄哺乳仔猪,随机选择6窝并从每窝选取1头接近平均体重的仔猪处死采样,21日龄时,12窝仔猪随机分成2组,一组断奶,一组不断奶,分别于仔猪22日龄、25日龄和28日龄时每窝选取一头仔猪处死采样。采样结束后分别测定血清抗氧化指标,肠道发育指标和小肠组织ROS含量,并采用qRT-PCR和免疫组化技术检测UCP2表达变化,分析其与肠道发育指标和ROS含量的关系。  试验二,选择10窝7日龄哺乳仔猪,随机分为2组,NAC处理组和对照组,每组5窝。7日龄时仔猪开始补饲基础日粮。NAC处理组在基础饲粮中添加NAC(500 mg/kg)。在21日龄时两组同时断奶。25日龄时从对照组和NAC组中每窝随机挑选一头仔猪处死采样,测定血清抗氧化指标,肠道NO和H2O2含量以及UCP2在mRNA水平和蛋白水平表达变化,分析NAC对UCP2的调控作用。  结果:试验一,断奶显著降低了仔猪的抗氧化能力,断奶仔猪血清SOD和GSH-Px酶活力显著降低(P<0.05),MDA含量显著增加(P<0.05)。小肠组织中ROS的含量显著上升(P<0.05),同时断奶降低了仔猪小肠绒毛高度,增加了隐窝深度。通过荧光定量和免疫组化等技术研究发现,UCP2在肠道中有分布,断奶显著上调了UCP2在mRNA和蛋白水平的表达。通过相关分析发现,仔猪小肠绒毛高度与UCP2蛋白表达量存在显著负相关(P<0.05),隐窝深度与UCP2蛋白表达量存在显著正相关(P<0.05)。小肠组织NO含量和H2O2含量均与UCP2表达量存在显著正相关关系(P<0.05)。  试验二:21日龄断奶仔猪日粮中添加500 mg/kg的NAC后,抗氧化能力显著上升,血清SOD和GSP-Px酶活力增加(P<0.05),H2O2和NO水平显著下降(P<0.05),同时小肠组织中的ROS含量也显著下降(P<0.05)。NAC能抑制UCP2的表达,研究发现NAC处理组十二指肠和空肠的UCP2 mRNA相对表达量显著下调(P<0.05),空肠和回肠UCP2蛋白表达显著降低(P<0.05)。  结论:断奶应激引起仔猪体内ROS失衡,上调了仔猪肠道UCP2的表达,UCP2上调后降低了ROS水平。UCP2的表达与ROS水平和小肠发育指标之间存在显著性关系。同时日粮中添加NAC能够缓解断奶应激,抑制UCP2的表达。
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