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镉(Cd)是一种危害极大的环境污染物,它与炎症反应、氧化应激和细胞损伤相关。镉中毒可对人和动物的心血管、肝、肾、生殖系统及免疫系统造成损伤。黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)是动物机体模式识别受体家族的成员之一,本实验室前期研究发现,Cd中毒雏鸡体内鸡MDA5(chMDA5)表达增强,提示chMDA5及其信号通路可能参与Cd引起的损伤过程。黄芪多糖(APS)是从黄芪中提取的具有免疫调节、抗氧化和抗炎作用等生物学活性的一种多糖,研究发现APS能通过模式识别受体TLR4介导的MyD88依赖性信号通路在体内和体外发挥免疫调节作用。目前,还未见有关于APS对动物Cd中毒影响的报道。因此,本试验以雏鸡外周血淋巴细胞(PBLs)为研究对象,在建立雏鸡PBLs染Cd的基础上,研究APS与MDA5信号通路的关系以及对染Cd雏鸡PBLs的影响及其机制。首先,为明确雏鸡PBLs中chMDA5的表达情况,分离7、14、21、28、35及42日龄海兰白蛋鸡的PBLs,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western-blot方法,分别对上述日龄雏鸡PBLs中chMDA5的转录水平和蛋白表达进行检测。结果发现,chMDA5在742日龄雏鸡PBLs中均有转录和蛋白表达,且1428日龄呈现高表达。在此基础上,为研究APS通过MDA5/NF-κB信号通路抑制Cd致雏鸡PBLs的损伤作用,将分离、培养的15日龄海兰白鸡PBLs分为对照组、10-6mol/L Cd组、40μg/mL APS组、10-4mol/LBAY11-7082(NF-κB抑制剂)组、5mg/L抗MDA5单抗(anti-chMDA5 mAb)组、APS+Cd组、BAY11-7082(BAY)+Cd组及anti-chMDA5 mAb+Cd组。通过Western-blot法及激光共聚焦技术检测chMDA5蛋白表达变化及亚细胞定位;qRT-PCR方法检测chMDA5及其信号通路衔接蛋白chIPS-1、核转录因子chNF-κB以及下游产物即炎症因子(chTNF-α、chIL-1β和chIL-6)的转录水平;超微透射电镜技术观察PBLs的病理形态变化、MTT法检测PBLs的细胞活力变化;生物化学方法检测过氧化物丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性变化。结果发现:(1)Cd组雏鸡PBLs中MDA含量显著高于对照组,SOD和GSH-Px活性显著低于对照组,而APS+Cd组雏鸡PBLs中MDA含量与Cd组相比显著降低(P<0.05),SOD和GSH-Px活性极显著高于Cd组(P<0.05)。同样,预先孵anti-chMDA5 mAb和BAY也可显著抑制Cd诱导的MDA水平升高以及SOD和GSH-Px活性的下降(P<0.05);(2)Cd组雏鸡PBLs超微病理形态学上可见细胞内出现自噬体、凋亡小体以及细胞坏死,同时细胞活力显著降低,APS+Cd组细胞活力和形态损伤较Cd组相比有明显改善;(3)Western-blot及激光共聚焦分析结果显示,chMDA5蛋白主要分布于PBLs的线粒体中,Cd组chMDA5的表达显著高于对照组,APS+Cd组中chMDA5的表达较Cd组明显降低;(4)染Cd后雏鸡PBLs中chMDA5的mRNA水平和蛋白表达均有所升高(P<0.05),而预先给予细胞APS,chMDA5表达显著低于Cd组(P<0.05),预先孵育anti-chMDA5 mAb产生与APS+Cd组相似的效果;chIPS-1、chNF-κB、chTNF-α、chIL-1β以及chIL-6的mRNA水平表达变化规律与chMDA5一致,且APS+Cd组产生的结果与anti-chMDA5 mAb+Cd组和BAY+Cd组的结果一致。综上,APS可以通过抑制MDA5/NF-κB信号通路活化而显著增强染Cd雏鸡PBLs抗氧化酶(SOD和GSH-Px)活性、降低过氧化物MDA含量和炎症因子(chTNF-α、chIL-1β和chIL-6和)表达、显著提高PBLs细胞活力、减轻Cd所致PBLs形态损伤,从而对Cd致雏鸡PBLs的细胞毒性发挥保护作用。本研究为进一步探讨APS干预镉中毒导致机体损伤作用及机制提供了科学的试验依据。