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玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA)是一种由镰刀菌属产生的一种非甾类具有雌激素活性的真菌毒素。ZEA及其代谢产物广泛存在于玉米、大麦、高粱和小麦等谷物原料和饲料中,能直接或间接污染动物产品,对人类健康构成极大威胁。ZEA的类雌激素作用能够扰乱机体内激素水平,对动物生殖系统造成极大伤害,从而导致一系列生殖系统疾病,给畜牧养殖与生产业带来巨大的经济损失。本课题通过体内和体外试验相结合,探讨不同浓度ZEA对断奶仔猪子宫以及子宫内膜上皮细胞的影响,旨在为解决ZEA的生殖毒性机制以及在生产过程中所造成的生殖系统疾病提供理论依据。本研究主要采用细胞免疫荧光、免疫组织化学、转录组学、qRT-PCR和Western Blot等检测方法比较仔猪子宫以及子宫内膜上皮细胞中雌孕激素受体、增殖凋亡相关基因以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因的分布与表达差异。试验选取34-36日龄、初始体重无显著性差异断奶仔猪40头,随机分为四个处理,每个处理10头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮的基础上分别添加0.5、1.0和1.5 mg/kg的ZEA,预饲10d,正式试验期35 d。猪子宫内膜上皮细胞处于对数生长期时分别添加0、5、20和80μmol/L ZEA继续培养,24 h后收集细胞,进行后续试验,主要研究结果如下:雌孕激素受体途径与ZEA诱导子宫肥大的关系研究:随着饲粮中ZEA浓度的增加,子宫中ER-α、ER-β和PR免疫阳性反应增强,子宫中ER-α、ER-β和PR的免疫阳性物质主要分布在子宫腔上皮、固有层、子宫腺体、基质细胞以及血管中,而且免疫阳性物质的分布位置没有随着ZEA浓度的变化而改变。子宫组织中ER-α、ER-β和PR的mRNA和蛋白相对表达量随着饲粮中ZEA水平的增加呈一次(P<0.01)线性升高,同时,猪子宫内膜上皮细胞中ER-α和ER-β的mRNA和蛋白相对表达量也随着ZEA剂量增加呈一次(P<0.01)线性升高,与体内结果一致。增殖凋亡途径与ZEA诱导子宫肥大的关系研究:增殖基因BCL-2和PCNA mRNA和蛋白相对表达量在细胞内呈一次(P<0.05)线性升高,而促凋亡基因BAX和Caspase3mRNA和蛋白相对表达量在细胞内呈一次(P<0.05)线性降低。Wnt/β-catenin通路相关基因与ZEA诱导子宫肥大的关系研究:20和80μmol/L ZEA能够分别改变Wnt通路36个重要基因中的25和34个基因mRNA水平的表达。而且通路相关基因Wnt1、β-catenin和GSK-3βmRNA以及蛋白相对表达量随ZEA浓度的增加呈一次线性升高(P<0.05),CCND1 mRNA和蛋白相对表达量呈一次(P<0.05)线性降低。此外,细胞免疫荧光结果显示,在无ZEA刺激时,细胞内β-catenin主要分布于细胞膜周围,随着ZEA剂量的加大,β-catenin开始向细胞核聚集,当ZEA达到80μmol/Lβ-catenin有侵入细胞核的迹象。总体结论:(1)ZEA能够通过雌孕激素受体途径(ER-α、ER-β和PR)促进子宫异常发育;(2)ZEA能够通过增殖途径(BCL-2、PCNA)抑制凋亡的发生,促进子宫内膜上皮细胞增殖,导致子宫肥大;(3)ZEA能够激活Wnt/β-catenin信号通路,并通过改变通路上相关基因的表达参与子宫发育机制。