目的探讨姜黄素对蛋白限饲大鼠肝脏氧化还原状态的影响。方法选取18只妊娠大鼠，共分为3个处理组标准日粮组（NP），蛋白限饲组（LP）以及蛋白限饲＋姜黄素组（LPC）。NP组饲喂标准日粮 （19 %蛋白质），LP组和LPC组饲喂低蛋白日粮（8 %蛋白质），模拟母鼠因营养不良而造成的氧化应激，LPC组饲喂低蛋白日粮+100 mg/kg姜黄素。将大鼠饲养至妊娠D 19.5时，处死母鼠，取出肝脏，观察肝脏组织形态学切片并对部分相关抗氧化基因的mRNA表达水平进行分析。结果1）与NP组相比，LP组肝脏切片中充血及空泡化严重，LPC组组织形态良好。2）与NP组相比，LP组大鼠肝脏中超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase, GSH-Px）mRNA的表达水平显著下降（P < 0.05），日粮添加姜黄素后，SOD和GSH-Px mRNA的表达水平显著提高（P < 0.05）。结论蛋白限饲导致大鼠肝脏病变，氧化应激加剧，抗氧化防御系统受损。姜黄素可通过提高SOD和GSH-Px等相关基因的表达来缓解蛋白限饲大鼠肝脏的氧化应激、提高肝脏的抗氧化能力，由此可以推断姜黄素具有一定改善IUGR动物肝脏氧化损伤的潜力。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 动物、材料与仪器 3
1.2 试验方法 3
1.2.1 实验设计与分组 3
1.2.2 饲养管理 3
1.2.3 样品采集 3
1.3 测定指标及方法 3
1.3.1 H＆E染色 3
1.3.2 母鼠肝脏组织中SOD和GSHPx mRNA表达量的测定 3
1.4 数据统计与分析 4
2 结果与分析 4
2.1 日粮添加姜黄素对蛋白限饲大鼠肝脏组织形态的影响 5
2.2 日粮添加姜黄素对蛋白限饲大鼠肝脏抗氧化相关基因mRNA表达水平的影响 5
3 讨论 5
致谢 7
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姜黄素对蛋白限饲大鼠肝脏氧化还原状态的影响
动物科技学院 张鑫
引言
宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation, IUGR），又被称为子宫内生长受限，这种疾病通常发生在哺乳动物的妊娠期，主要是胎儿或其体内器官的正常生长发育受阻[1]。肝脏作为动物体营养物质代谢和免疫防御的重要器官，在养分代谢、生物合成、抗氧化等方面均发挥着重要的作用。肝脏除了可以将经消化道吸收的营养物质进一步分解代谢用于生物合成和养分供应外，还会发挥独特的“解毒功能”，即将机体内外的非营养性物质通过一系列生物转化转变成易于排泄的物质，避免体内“垃圾”的堆积，减轻动物机体的负担[2]。肝脏作为天然的免疫器官，能分泌多种细胞因子并通过调控细胞因子之间的平衡增强非特异性免疫防御，在调节机体免疫应答中发挥着重要作用[3]。大量研究表明，IUGR会对动物的肝脏产生不利的影响。在物质代谢方面，IUGR动物肝脏中参与葡萄糖、氨基酸、脂质、维生素等营养物质代谢相关物质的蛋白表达都出现一定程度的下降[4、5]。在免疫防御和抗氧化方面，IUGR动物因肝细胞受损导致肝脏正常的生理表达发生障碍，其抗氧化能力较正常仔畜显著减弱，易加剧患病动物肝脏的氧化应激，从而严重影响其生长性能［6］。宫内发育迟缓所表现出来的高发病率、高死亡率给动物生产造成了不可估量的损失。
近年来，有大量的研究试图通过营养调控手段改善IUGR对动物的不良影响，保障其正常健康生长。研究表明，高营养水平的饲喂方式虽然在一定程度上可以实现补偿生长，提高IUGR新生动物的生长速度，但是会引发一系列问题如：葡萄糖代谢异常[7]、免疫系统功能异常[8]等等。而饲喂与母体宫内相近的低水平日粮时，IUGR大鼠的体重、脂肪沉积和胰岛素含量和各项营养物质代谢指标均接近正常值[9、10]而且对和代谢有关的的基因表达也起到了一定的改善作用，但低水平饲喂方式会对IUGR动物的骨骼发育和免疫系统造成负面影响[11]，且长期进行营养限制的饲喂方式也有孛动物生产的需要。又有研究从因IUGR导致氧化损伤的症状入手，寻找改善氧化还原系统失衡和氧化应激的调节剂。许多研究结果表明，三丁酸甘油酯[12]（tributyrin，TB）、二甲基甘氨酸[13]（N，Ndimethylglycine，DMG）、亮氨酸[14]（leucine，Leu）、白藜芦醇[15]和姜黄素等物质具有良好的缓解因IUGR导致的免疫系统损伤、增强肝脏抗氧化能力的作用，这些抗氧化物质的进一步开发研究对IUGR动物的氧化损伤修复起到了重要作用。
姜黄素是一种从中药姜黄中提取的天然酚类化合物，用作抗氧化剂具有安全、高效等特点[17]。研究表明，姜黄素具有抗氧化、抗炎和抗细胞凋亡等作用。其作用机理表现为：上调核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2related factor 2，Nrf2）的蛋白表达，激活Nrf2信号通路，并且下调核转录因子kappa B (nuclear factor kappa B，NFκB) ，甚至阻断NFκB信号通路以起到改善机体氧化还原平衡、保护细胞等作用[18]。Nrf2是一种来自于调节蛋白家族的转录因子，是细胞氧化还原反应的主要调控因子，在外源毒性物质诱导的防御机制和细胞抗氧化应激中发挥着重要作用。正常生理条件下，Nrf2与其抑制剂Keap1结合，以非活性状态存在于胞浆中[19]。当细胞受到活性氧自由基(reactive oxide species, ROS)的刺激后，Nrf2与Keap1发生解偶联作用而分离，活化的Nrf2转运进入细胞核后与抗氧化反应元件（antioxidant response element，ARE）结合，激活靶基因表达，调控Ⅱ相解毒酶、抗氧化酶等相关基因的表达，从而发挥抗氧化应激的作用[20]。核转录因子kappaB (NFκB) 是细胞中重要的转录调节因子，NFκB与Nrf2类似，正常状态下与其抑制性蛋白 (inhibitor kappaB, IκB) 结合，呈现非活化状态。NFκB可通过多种刺激因子诱导而活化，产生多种细胞因子，参与机体的炎症反应。当刺激因子消除，促炎因子浓度下降，机体损伤逐渐修复完成时，NFκB的表达就逐渐减少直至停止[21]。因此，姜黄素通过下调NFκB的表达乃至阻断该信号通路可以促进炎症的修复，对机体的氧化损伤起到较好的改善作用。

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