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脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是近年饲料中常见并且检出率最高的霉菌毒素。DON可通过氧化损伤促进淋巴细胞凋亡,同时对细胞甲基化也有一定影响。硒是机体必需的微量元素之一,其以硒蛋白的形式主要发挥抗氧化和提高动物机体免疫力等生物学特性。GPx1为细胞型谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases,GPx),其活性中心为硒半胱氨酸。本研究以原代猪脾脏淋巴细胞,GPx1敲低型/过表达型猪脾脏淋巴细胞为试验对象,单独/联合添加DON和亚硒酸钠(Na2SeO3),探究GPx1在硒拮抗DON对猪脾脏淋巴细胞凋亡和甲基化相关酶的影响中的作用。方法:试验分三个模型,正常模型10组,分为空白对照组(P组),硒单独作用组(Se组,Na2SeO3的浓度为2μmol/L),DON单独作用组(D1、D2、D3、D4组,DON浓度分别为100 ng/mL、200 ng/mL、400 ng/mL、800 ng/mL),硒和DON共同作用组(SD1、SD2、SD3、SD4组,Na2SeO3和DON的浓度分别为2μmol/L和100ng/mL、2μmol/L和200 ng/mL、2μmol/L和400 ng/mL、2μmol/L和800 ng/mL)。GPx1基因敲低模型11组,增加敲低组(M组);GPx1基因过表达模型12组,增加空载组(K组)和过表达组(C组)。两个模型其余10个分组与正常细胞模型分组相同。三个模型细胞培养48 h,应用流式细胞术检测猪脾脏淋巴细胞的凋亡率,采用qRT-PCR检测Bax、Bcl-2、DNMT1、DNMT3a、DNMT3b及MBD2 mRNA的表达量。最后比较三个模型各个指标的Se+DON联合组与DON单独作用组之间的变化差异。结果:(1)在正常模型中,Se单独作用组与空白对照组相比,其细胞凋亡率比空白对照组小,Bax mRNA表达水平降低,Bcl-2 mRNA表达水平增加。单独添加不同浓度DON,细胞凋亡率随着DON的浓度增加而增加。Bax mRNA表达水平明显增加(P<0.05),Bcl-2 mRNA表达水平明显降低(P<0.05),硒和不同浓度DON联合作用组与对应DON单独作用组相比,凋亡率降低,Bax mRNA表达水平相对降低,Bcl-2mRNA表达水平增加(P<0.05)。在GPx1基因敲低模型中,敲低组(M组)与空白对照组(P组)相比,凋亡率增大(P<0.05),Bax mRNA表达水平增加,Bcl-2 mRNA表达水平降低,GPx1基因敲低模型的其他组别的检测指标变化趋势与正常模型相同。在GPx1过表模型中,空载组(K组)与对照组(P组)相比,凋亡率增大(P<0.05),Bax mRNA表达水平明显增加(P<0.05),Bcl-2 mRNA表达水平降低。过表达组(C组)与对照组(P组)相比,凋亡率降低(P<0.05),Bax mRNA表达水平降低,Bcl-2 mRNA表达水平增加,GPx1基因过表达模型的其余组别的检测指标变化趋势与正常模型相同。将DON单独作用组与对应Se+DON联合作用组的凋亡率、Bax和Bcl-2基因mRNA的表达量在三个模型中的变化率进行比较。GPx1基因敲低模型中的变化率绝大部分低于正常模型。表明敲低了GPx1再加入Na2SeO3,Na2SeO3对DON诱导的细胞凋亡的拮抗作用降低。GPx1基因过表达模型中细胞凋亡率和Bcl-2基因的变化率与正常模型相比,除了DON浓度为800 ng/mL外,其余GPx1基因过表达模型变化率与正常模型相比并没有升高,而Bax基因的变化率均升高。表明过表达了GPx1再加入Na2SeO3,Na2SeO3对DON诱导的细胞促凋亡基因Bax mRNA表达量升高的拮抗作用加强,但对凋亡率增加和抑凋亡基因Bcl-2 mRNA的减少只在DON毒素浓度大时Na2SeO3拮抗作用才表现加强。(2)在正常模型中,与空白对照组相比,Se单独作用组的DNMT1、DNMT3a、DNMT3b mRNA表达水平增加(P<0.05),MBD2 mRNA表达水平降低。添加不同浓度DON,DNMT1、DNMT3a、DNMT3b mRNA表达水平先升高后降低。MBD2 mRNA表达水平增加。硒和不同浓度DON联合作用组与对应DON单独作用组相比,DNMT1、DNMT3a、DNMT3b mRNA表达水平均增加,MBD2 mRNA表达水平降低。在GPx1基因敲低模型中,敲低组(M组)与空白对照组(P组)相比,DNMT1、DNMT3a和DNMT3b mRNA表达水平降低,MBD2 mRNA表达水平增加。GPx1基因敲低模型的其他组别的检测指标变化趋势与正常模型相同。在GPx1过表模型中,空载组(K组)与对照组(P组)相比,DNMT1、DNMT3a、DNMT3b mRNA表达水平降低,MBD2mRNA表达水平增加。过表达组(C组)与对照组(P组)相比,DNMT1、DNMT3a和DNMT3b mRNA表达水平增加,MBD2 mRNA表达水平降低。GPx1基因过表达模型的其他组别的检测指标变化趋势与正常模型相同。在三个模型中进行DNMT1、DNMT3a、DNMT3b mRNA和MBD2 mRNA变化率的比较。GPx1基因敲低模型中的变化率绝大部分低于正常模型的,说明敲低了GPx1后再加入Na2SeO3,Na2SeO3对DON诱导的细胞DNA甲基化相关酶的改变的拮抗作用降低。GPx1基因过表达模型中的变化率与正常模型相比,只在DNMT1和DNMT3a的变化率中GPx1基因过表达模型的变化率大于正常模型。表明过表达了GPx1再加入Na2SeO3,Na2SeO3对DON诱导的DNMT1和DNMT3a mRNA表达量的改变的拮抗作用加强,但对于DNMT3b和MBD2 mRNA的变化,Na2SeO3拮抗作用没有表现加强。结论:(1)在三个细胞模型中DON均会引起猪脾脏淋巴细胞凋亡,且DON浓度越高凋亡越严重,呈浓度依赖效应。硒可以通过硒蛋白GPx1发挥其对DON引起的猪脾脏淋巴细胞凋亡的拮抗作用。(2)在三个细胞模型中,800 ng/mL DON均会引起猪脾脏淋巴细胞甲基化酶mRNA表达量的降低;不同浓度DON均会引起去甲基化酶MBD2基因mRNA表达量的升高,且呈浓度依赖效应。硒可以通过硒蛋白GPx1发挥其在DON对猪脾脏淋巴细胞甲基化相关酶的影响中的拮抗作用。