壳聚糖对断奶仔猪氧化应激的缓解作用及其机理研究

In order to explore the mitigation action of chitosan on oxidative stress of weaned piglets and the underlying mechanism, in vivo experiments are designed to study the effects of dietary chitosan on growth performance, immune function, antioxidative function and pathological change of liver, spleen and small intestine in weaned piglets under oxidative stress, and detect the gene expression of NF-κB, AP-1 (including c-Fos and c-Jun), SOD, GSH-Px and CAT in these tissues. Meanwhile, in vitro experiments are designed to establish the optimal model of oxidative stress of lymphocytes in piglets, and based on the model to study the resistance action of chitosan on oxidative stress in lymphocytes, in addition, to erplore the molecular mechanism of mitigation action of chitosan on oxidative stress of weaned piglets via NF-κB pathway and AP-1 pathway, respectively. The results of the project would have a high academic value for revealing the mechanism of the mitigation action of chitosan on oxidative stress of weaned piglets, and show a great significance in the production of weaned piglets.

为了探讨壳聚糖对断奶仔猪氧化应激反应的缓解作用及其调控机理，本项目利用体内法研究壳聚糖对氧化应激状态下断奶仔猪生长性能、免疫功能、抗氧化功能及肝脏、脾脏、小肠组织病理变化的影响，并借助分子生物学手段检测壳聚糖对氧化应激状态下断奶仔猪肝脏、脾脏和肠道组织中核转录因子NF-κB、转录激活蛋白AP-1(包括c-Fos蛋白和c-Jun蛋白)以及超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px、过氧化氢酶CAT的基因表达的影响；同时利用体外法研究建立断奶仔猪淋巴细胞体外氧化应激模型，并采用该模型研究壳聚糖对断奶仔猪淋巴细胞氧化应激的抵抗作用，同时利用抑制剂阻断法从NF-kB和AP-1途径探讨壳聚糖对断奶仔猪氧化应激缓解作用的分子调控机理。项目的完成对于深入了解壳聚糖对断奶仔猪氧化应激的缓解作用及其调控机理具有重要的学术价值，在断奶仔猪生产中具有重要的实践指导意义。

本课题通过建立仔猪氧化应激模型并饲喂壳聚糖，探讨壳聚糖对断奶仔猪氧化应激的缓解作用，并利用体内法和体外法相结合，探讨壳聚糖发挥抗氧化应激作用的可能机制。通过腹腔注射敌草快建立断奶仔猪氧化应激模型，并通过在日粮中添加壳聚糖来探讨壳聚糖对断奶仔猪氧化应激的缓解作用及其可能的作用机理。试验结果表明：敌草快诱导的氧化应激可通过激活NF-κB和AP-1信号通路抑制抗氧化酶如SOD、CAT和GPx的合成与分泌，从而抑制机体的抗氧化功能，进而影响仔猪的生长和健康。而在日粮中添加适宜剂量的壳聚糖可抑制断奶仔猪肝脏、脾脏和小肠组织中NF-κB和AP-1信号通路的激活，从而提高抗氧化酶活性，缓解氧化应激对小肠黏膜的损伤，并降低仔猪血清中促炎细胞因子的含量，缓解断奶仔猪的氧化应激。.为了进一步验证动物试验研究结果，本课题又进行了体外试验，利用体外淋巴细胞培养法，采用H2O2诱导细胞产生氧化应激，同时在细胞培养液中添加不同剂量的可溶性低聚壳聚糖。试验结果表明：低聚壳聚糖能够调节淋巴细胞抗氧化酶以及NF-κB和AP-1基因表达，从而调节仔猪淋巴细胞的抗氧化功能。之后再利用NF-κB抑制剂PDTC和AP-1抑制剂SP600125抑制NF-κB和AP-1信号通路，以验证其是否通过NF-κB和AP-1途径发挥抗氧化活性。试验结果表明：低聚壳聚糖抑制H2O2激活NF-κB途径和AP-1途径，从而介导CAT、Mn-SOD和GPx4基因表达，降低H2O2所致的氧化损伤。