硫辛酸衍生物抑制氧化应激诱发的蛋鸡退行性输卵管炎的机理研究

Degenerative salpingitis induced by oxidative stress is one of the major causes of laying-off syndrome of late laying hens, and is also an important cause of human oviduct obstruction. This project aims to reveal the biomarkers of the degenerative salpingitis and specific tight junction molecule claudins of oviduct mucosal epithelium relative to oxidative stress during long-term production and under dietary oxidized oil in laying hens, by using technologies of transcriptomics, metabonomics, intestinal and genital microbiology. Combined with culture test of oviduct primary epithelial cell of laying hens, the cell biology model and animal model of degenerative salpingitis will be established. The target genes will be determined through introduction of agonists-antagonist of key genes and molecular mechanism will be clarified through neural network analysis technology. Structure-activity relationship of different types of lipoic acid derivatives on free radical metabolic abnormalities and inhibition of oviduct mucosal degeneration will be clarified. The results will lay a theoretical foundation and technical support for prolonging the laying cycle of hens, and it is also of great significance for the prevention and treatment of degenerative salpingitis in human and animals.

氧化应激诱发的退行性输卵管炎是导致蛋鸡产蛋后期停产的主要原因之一，也是人输卵管阻塞性不孕的重要诱因。本项目拟通过分析蛋鸡长期产蛋和脂肪氧化诱发的输卵管粘膜损伤，比较输卵管粘膜紧密连接蛋白（Claudin家族）表达差异，利用转录组学、代谢组学、肠道微生物组学、生殖道微生物组学等手段揭示氧化应激诱发蛋鸡退行性输卵管炎的差异微生物菌群、mRNA、miRNA、代谢物及生物标志物；结合蛋鸡输卵管原代上皮细胞培养试验，建立退行性输卵管炎的细胞生物学模型，激动或阻断筛选到的关键基因，利用基因芯片和定量蛋白质组学技术，确定其靶基因和下游调控蛋白，采用神经网络分析技术，阐明其发病分子机理；比较研究不同硫辛酸衍生物消除老龄蛋鸡自由基代谢异常和抑制输卵管粘膜退行性病变的构效关系和分子机制。研究结果将为延长蛋鸡产蛋周期和实现蛋鸡高产稳产奠定理论基础和技术支撑，并对人退行性输卵管炎的预防和治疗具有重要借鉴意义。

退行性输卵管炎是导致蛋鸡产蛋后期停产的主要原因，也是人输卵管阻塞性不孕的重要诱因，但是其疾病发生的作用机制尚不清晰，也缺乏有效的营养干预措施。本项目首先通过调研全身性和输卵管局部的氧化应激和炎症损伤是导致蛋鸡停产的主要原因，阐明了输卵管炎导致停产蛋鸡盲肠、输卵管漏斗部和壳腺部标志性微生物，其与氧化抗氧化指标显著相关，盲肠菌群对输卵管漏斗部和壳腺部菌群具有很高的贡献度。分别构建了日粮添加氧化鱼油、输卵管灌注苯酚胶浆或过氧化氢三种蛋鸡输卵管炎诱发模型，结果表明：与自然发病模型相比，氧化鱼油诱发蛋鸡输卵管炎不够典型，并且耗时费力（需要16周）。输卵管灌注苯酚胶浆或过氧化氢可以得到与自然发病模型近似的效果，且用时短，其中H2O2灌注法对蛋鸡造成的痛苦较小，更适合模型构建。. 分别采用以上三种模型评价了硫辛酸衍生物-硫辛酰胺对蛋鸡输卵管炎的缓解效果，发现日粮添加硫辛酰胺对苯酚胶浆或过氧化氢诱导的输卵管炎均有很好的保护作用，显著提高SOD的活性并降低MDA的含量，并通过调控促炎因子保护输卵管组织结构的完整性。长达16周的氧化鱼油诱发模型表明，口服硫辛酰胺可以显著改善产蛋性能、血清免疫指标、血清抗氧化指标，显著缓解氧化鱼油诱发的炎症因子水平上升。. 最后建立了输卵管上皮细胞氧化损伤模型，探究了硫辛酰胺对输卵管上皮细胞氧化损伤的保护作用机制。发现硫辛酰胺（200μM 12h）预处理可以缓解H2O2（100μM 3h）造成的细胞毒性，并降低Hftec中乳酸脱氢酶和MDA的含量，显著提高H2O2诱导的细胞内Nrf2、NQO1、SOD、GX1 的mRNA表达量和Nrf2、NQO1蛋白表达量，同时降低细胞内活性氧含量，显著缓解H2O2引起的细胞氧化应激损伤，缓解H2O2引起的细胞线粒体膜电位的下降，显著下调H2O2诱导的Bax、Caspase 3、Caspase 9 的mRNA表达量，显著降低H2O2诱导的炎症因子的mRNA表达量并提高紧密连接蛋白ZO-1的mRNA表达量。. 研究成果为延长蛋鸡产蛋周期和实现蛋鸡高产稳产奠定理论基础和技术支撑，并对人退行性输卵管炎的预防和治疗具有重要借鉴意义。