在空肠粘膜完整,白藜芦醇苷保护作用的浸膏得率氧化还原状态,在子宫内的炎性反应,线粒体功能Growth-Retarded刚断奶的小猪

文摘

宫内生长迟缓(IUGR)新生儿的肠道发育延迟,但有效的治疗策略仍然是有限的。本研究使用新生仔猪作为模型来评估(PD)对白藜芦醇苷的保护作用浸膏得IUGR-induced肠道损伤。总共36 IUGR仔猪和同等数量的正常出生体重(NBW)同窝出生的基底饮食或饮食PD-supplemented从21到35天的年龄。与NBW相比,IUGR仔猪空肠的损伤和屏障功能障碍,诱导的可观察到的细菌易位,增强细胞凋亡,氧化和免疫损伤,线粒体功能障碍。PD治疗减少和抑制肠道细菌易位IUGR-induced增加循环二胺氧化酶活动( )和D-lactate内容( )。凋亡率( )降低了35.2%的PD-treated小猪,绒毛高度的增加( )和绒毛高度比隐窝深度( )。PD治疗促进了超氧化物歧化酶( )谷胱甘肽S-transferase活动( )并降低丙二醛( )和8-hydroxy-2 - - - - - -脱氧鸟苷积累( )在空肠。的PD-treated IUGR仔猪表现空肠的降低髓过氧物酶活动( )和肿瘤坏死因子α内容( )比收到基底的饮食。核sirtuin蛋白1 (PD刺激 )和线粒体柠檬酸合成酶活动( )和促进三磷酸腺苷生产( )在小猪的空肠。此外,PD逆转IUGR-induced下降,线粒体DNA内容( ),腺苷单磷酸盐激活蛋白激酶的磷酸化α( ),和proliferation-activated受体γ共激活剂1α表达( )。总之,结果表明,PD可能改善空肠的完整性,减轻粘膜氧化和免疫损伤,并促进线粒体功能IUGR仔猪。

1。介绍

宫内生长迟缓(IUGR)是指胎儿未能实现其基因增长潜力。这个临床问题影响大约有5 - 10%的怀孕和围产期发病率和死亡率仍然是一个诱发因素(1]。在大多数情况下,IUGR结果子宫胎盘机能不全,出现血流动力学适应胎儿体内血流量再分配。这种再分配足够的灌注青睐重要器官,如大脑和心脏支持胎儿在子宫内的不良情况下的生存,但是它不可避免地限制了氧气和营养的供应其他器官包括小肠(2]。因此,IUGR可以推迟在新生儿小肠的正常发展3- - - - - -6]。

小肠营养消化吸收的关键位置,但它也作为重要的屏障对各种致病原(7]。先前的研究已经表明,IUGR损害小肠形态、影响了氧化还原和免疫状态,诱发肠上皮细胞凋亡和粘膜损伤。最终的结果是婴儿抵抗疾病的能力下降,最终损害经济增长的性能(4- - - - - -6,8,9]。找到适当的方法来减轻IUGR-induced小肠损伤的新生儿是至关重要的。

(PD,白藜芦醇苷现在新兴证据表明,浸膏得率也称为生长发育)是一种很有前途的治疗治疗肠道损伤(10- - - - - -12]。这种天然多酚有几个健康福利,抗氧化和抗炎等活动,可以在非酒精性葡萄果汁和传统的中药蓼属植物cuspidatum。PD强有力的生物活性特性,抗氧化剂可以保护肠上皮细胞的活动对过氧化氢导致的氧化应激(11]。它也可以作为一种保护性物质维持线粒体功能,促进能源供应在肠道上皮细胞(11]。

最近的研究表明,PD改善肠道损伤动物模型的特点(12- - - - - -14]。葡聚糖硫酸酯钠引起的小鼠急性结肠炎,PD已经发现改善结肠炎症状,防止氧化应激和细胞凋亡在结肠组织12]。辐射诱导的小鼠模型肠道损伤,PD有效保存粘膜形态和抑制辐射诱导增加肠内皮细胞凋亡(13]。PD功能还可以调节肠道和系统性炎症反应(10,14]。

然而,目前信息几乎没有关于使用PD的营养补充品IUGR的后代,和满意的策略治疗肠道损伤由于新生儿IUGR仍然有限。因此,本研究使用小猪作为模型来测试假设与PD膳食补充剂可能会有可能防止IUGR小肠损伤。值得注意的是,自发IUGR仔猪是目前公认的理想模型研究IUGR在人类婴儿,现在越来越多的证据指出,猪和人类的生理和代谢相似之处(15]。在这方面,这项研究可能帮助开发适当的治疗方法治疗IUGR新生儿肠道疾病。

2。材料和方法

2.1。实验动物和设计

动物实验和相应的协议执行在这个研究(许可证号码syxk - 2017 - 0027)是南京农业大学机构批准的动物保健和使用委员会。杂交仔猪( )得到从实验群母猪Anyou生物科技集团有限公司,有限公司(江苏太仓,中国)。小猪的BW平均值附近群(小于0.5 SD)确定为正常的BW (NBW)小猪,和IUGR仔猪被定义为拥有一个低2 SD BW (4,16,17]。出生时,36岁女性NBW小猪( )和同等数量的同性IUGR的同胞( )选择来自36个窝(NBW小猪和一个IUGR仔猪每窝)群,共有72名新生儿的小猪。在21天的年龄所有仔猪断奶,然后从产小猪断奶器单元的空间。一个 析因设计是使用两个级别的BW因素(即。NBW IUGR)和两个级别的饮食因素(即。,fed either a basal diet [CON] or a diet supplemented with PD at a dosage of 250 mg/kg [PD]). Each treatment had six replicates (pens) and each replicate had 6 piglets (Figure1)。基底的组成和营养水平的饮食补充表中列出1。仔猪的体重和采食量在每一笔记录21岁和35天的年龄来计算其平均每日获得(ADG),平均日采食量(ADFI)和饲料效率(FE)在整个饲养试验。

2.2。样品收集

35天的年龄,一个小猪是随机选择从每个复制的每个治疗后血液样本收集隔夜空腹。肝素化前腔静脉的血液收集小猪和它的等离子体是通过离心分离。选中的小猪被电击后放血,然后安乐死和小肠立即被收集。两个连续的部分(1.5厘米)收集整个空肠的中间位置。一个示例是固定在4%多聚甲醛(# G1101;武汉Servicebio科技有限公司、有限公司、武汉、湖北,中国),另一个是沉浸在原位杂交修复解决方案(# G1113;武汉Servicebio科技有限公司)。额外的空肠段(约20厘米)被切断从集合的相邻位置的粘膜样本。等离子体和粘膜样本存储在−80°C冰柜为后续生化分析。

2.3。等离子体参数

分析了循环二胺氧化酶(DAO)活动使用比色测定试剂盒(# A088-1-1;南京建成生物工程研究所、南京、江苏、中国)分光光度法法的基础上,Hosoda et al。18]。D-lactate在等离子体的内容确定使用商业套装(# AAT - 13811)获得AAT Bioquest (CA桑尼维尔,美国)。所有程序都严格遵守制造商的指令执行。

2.4。肠道形态学观察

空肠段脱水和嵌入在石蜡在多聚甲醛溶液固定后24 h。标本切成5μ米厚的部分和苏木精和伊红染色形态学评估。20以完整的绒毛和相邻的隐窝每张幻灯片被随机选择空肠粘膜形态学评估。绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD)是由显微镜(尼康80我;尼康、东京、日本)的评估治疗失明。

2.5。荧光原位杂交(鱼)

石蜡包埋组织空肠的幻灯片(5μ米)deparaffinized,杂化通用eubacterial寡核苷酸探针eub - 338 (5 - - - - - -GCTGCCTCCCGTAGGAGT-3 )或控制探针noneub - 338 (5 - - - - - -CGACGGAGGGCATCCTCA-3 ),根据前面描述的方法(19]。探针的5 '端被贴上Cy3 (eub - 338)或家人(noneub - 338)。通用原位杂交检测装备III (# MK1031)用于鱼在这个研究。所有程序都执行按照制造商提供的实验协议(武汉博士德,中国)。染色和荧光显微镜观察细菌(尼康80 i)。

2.6。终端原位dUTP尼克结束标记(TUNEL)

凋亡细胞的比例是衡量使用TUNEL分析工具包(# A113-03),根据制造商的指导方针(Vazyme、南京、江苏、中国)。石蜡切片是deparaffinized然后使用蛋白酶K (20μg / mL溶解在磷酸盐)在室温下了20分钟。幻灯片被孵化与TUNEL试剂在黑暗中在37°C 1 h。细胞核被染色了4 - - - - - -6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)溶解在不变色安装介质(# P0131;中国上海Beyotime)。TUNEL-labeled细胞的数量在15个随机领域每节被蒙蔽的观察者量化使用荧光显微镜。

2.7。粘膜氧化还原和免疫状态

大约300毫克的冷冻空肠粘膜样品放置在1:9 (wt /卷)盐溶液,然后用高速台式均质机均质(美国Tekmar,辛辛那提,哦)。结果粘膜匀浆是离心机10分钟4°C,上层清液用于分析的超氧化物歧化酶(SOD;# A001-1-2)、谷胱甘肽过氧化物酶(氧化酶;# A005-1-2)、过氧化氢酶(猫;# A007-1-1)、谷胱甘肽S-transferase(销售税;# A004-1-1)、谷胱甘肽还原酶(GR);# A062-1-1)和髓过氧化酶(MPO);# A044-1-1)活动和减少谷胱甘肽(GSH);# A006-1-1)和丙二醛(MDA);# A003-1-2)浓度与比色试剂盒购自南京建成生物工程研究所。8-hydroxy-2的检测 - - - - - -脱氧鸟苷(8-OHDG),空肠粘膜提取的总DNA基因组DNA隔离设备(# K281-50;BioVision,苗必达、钙、美国)和8-OHDG内容的DNA样本测试使用8-OHDG酶联免疫吸附试验(ELISA)检测设备(# 589320 - 96)后,制造商的协议(开曼化学,安阿伯市,美国)。肿瘤坏死因子-α(TNF -的浓度α;CSB-E16980p)和白细胞介素- 10”(il - 10;CSB-E06779p)是由porcine-specific ELISA试剂盒获得CUSABIO生物技术(武汉,中国)。检测范围是0.047到3 TNF - ng / mLα和6.25为il - 10 400 pg / mL,分别。最低可检测剂量小于0.040 ng / mL的TNF -α和1.56 pg / mL il - 10。国际米兰和intra-assay系数的方差分析工具分别小于8%和10%,分别。

样品的蛋白浓度测定根据制造商的指示使用增强Bicinchoninic酸(BCA)蛋白质分析工具包(# P0010;Beyotime)。每个样本的数据规范化使用允许intersample蛋白质含量比较。

2.8。透射电子显微镜法

空肠样本在2.5%戊二醛固定0.1钠甲次砷酸盐缓冲一夜之间在4°C,然后用1%的四氧化锇后缀0.2磷酸盐在4°C 2 h。后,与一系列分级的乙醇脱水的部分解决方案,在氧化丙烯冲洗,嵌入在环氧树脂。薄片被削减的Reichert Ultracut切片机(美国鹿田徕卡,IL)和使用透射电子显微镜观察和拍摄(日立h - 7650,东京,日本)。

2.9。检测线粒体DNA (mtDNA)内容

隔离后的总DNA如上所述,每个DNA样本mtDNA的拷贝数是衡量coamplifying线粒体D-loop (mtD-loop)和β肌动蛋白(ACTB)基因定量PCR使用QuantStudio 5实时PCR系统和SYBR绿色试剂(# Q311-02;Vazyme)。以下引物序列使用:mtD-loop底漆GATCGTACATAGCACATATCATGTC和反义底漆GGTCCTGAAGTAAGAACCAGATG和ACTB底漆CCCCTCCTCTCTTGCCTCTC和反义底漆AAAAGTCCTAGGAAAATGGCAGAAG。2^{- - - - - -ΔΔCt}方法进行计算mtDNA[的拷贝数20.]。

2.10。测量的线粒体酶的活动

线粒体分离从空肠黏膜组织线粒体隔离设备(# C3606;Beyotime)。线粒体悬量化后的蛋白质含量,柠檬酸合成酶的活动(CS;# BC1065)、电子传递链(等)复合物(# BC0515),二世(# BC3230),三世(# BC3240), IV (# BC0945)和三磷酸腺苷(ATP)合成酶(# BC1445)比色测定包遵守制造商的指导(Solarbio,北京)。

2.11。粘膜ATP测定内容

空肠粘膜样本重量、地面、混合与沸腾重蒸馏的H₂啊,煮30分钟。离心后,上清液收集确定每个样本的ATP含量和商业工具(# A095-1-1;南京建成生物工程研究所)。结果表示为μ摩尔/ g湿重。

2.12。Sirtuin蛋白1 (SIRT1)活动

空肠的核分数被公园准备描述基于方法et al。21]。SIRT1的脱乙酰酶活动的空肠粘膜测量SIRT1活动检测设备(# 50287.2)根据制造商的推荐协议(Genmed、上海、中国)。

2.13。基因表达

从空肠粘膜提取的总RNA样本使用的总RNA分离试剂(# R401-01;Vazyme)。决心的产量、质量和完整性的孤立的RNA样品进行基于方法报道李et al。(8]。之后,第一链互补DNA(互补)合成与高容量cDNA总RNA逆转录工具包(# RR036A;豆类生物技术、大连、辽宁、中国)。实时PCR反应后进行推荐的制造商(Vazyme)的过程。表1包括使用的引物序列的细节下面的目标和参考基因:occludin (OCLN),zonula occludens 1 (ZO1),claudin 1 (CLDN1),claudin 2 (CLDN2),claudin 3 (CLDN3)、glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶和ACTB。特定的mrna的表达的褶皱变化计算使用2^{- - - - - -ΔΔCt}方法(20.]。

2.14。西方墨点法

空肠粘膜样本细胞溶解在冰冷的radioimmunoprecipitation测定试剂(# P0013B;Beyotime)含有蛋白酶抑制剂(# ST506;Beyotime)和磷酸酶抑制剂(# P2850;Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)。蛋白离心获得的解决方案然后混合5×十二烷基硫酸钠示例缓冲区(# P0015;Beyotime)。混合物煮5分钟。在确定蛋白质含量与BCA检测装备,等量的提取蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳分离的十二烷基硫酸钠的存在。分离蛋白被转移到一个Immobilon-P转移膜(# IPVH00010;微孔,贝德福德,妈,美国)。 The membranes were blocked with 5% skimmed dry milk in Tris-buffered saline combined with 0.2% Tween-20 (TBST) at room temperature for 2 h. After three washes in TBST, the blots were incubated with the following primary antibodies at room temperature for 4 h: antiphosphorylated adenosine monophosphate-activated protein kinase alpha (AMPKα磷酸化,刺^172年)(# 2535年代;春秋国旅,丹弗斯、马、美国;1:1000稀释),anti-AMPKα(# 2532年代;中科;1:1000稀释),anti-SIRT1 (# nbp2 - 27205;罗福斯生物制剂,利特尔顿有限公司、美国;1:750稀释),antiperoxisome proliferation-activated受体γ1α(PGC-1共激活剂α;# ab106814;美国Abcam、剑桥、马;1:1000稀释),ACTB(# 4970年代;中科;1:1000稀释)。与适当的二次孵化后抗体,免疫反应性的蛋白质与增强化学发光检测合衬底(# WBKLS0100;微孔,贝德福德,妈,美国)。乐队的灰度值测量使用Gel-Pro分析仪程序(4.0版本,媒体控制论,Inc .,医学博士,美国)。

2.15。统计分析

社会科学统计软件包(SPSS Inc . 22.0版本;IBM公司,美国纽约阿蒙克市)是用于统计分析。数据受到使用一般线性模型的双向方差分析程序分析BW和饮食的主要影响和他们的交互( )。一个P小于0.05被认为是具有统计学意义的价值。邓肯的事后测试被用来探索所有的显著差异。所有数据表示为均值及其混合标准错误(SEM)。

3所示。结果

3.1。生长性能

相对于NBW小猪,IUGR减少最初的( )最后身体重量( )小猪和减少他们的ADG ( )和ADFI ( )在断奶前两周后(表2)。补充与PD没有影响身体重量,ADG, ADFI或铁刚断奶的小猪不管BW ( )。BW和饮食的一个重要作用是观察到的ADG小猪;减少在ADG IUGR仔猪时没有被观察到IUGR仔猪与PD(补充 )。

3.2。肠道屏障功能

鱼分析使用Cy3-labeled寡核苷酸eub - 338显示增加细菌殖民化IUGR-CON空肠隐窝的小猪(图2)。相反,IUGR-PD组空肠的部分显示荧光信号降低eubacterial染色NBW同行的水平相似。肠道的完整性的监控D-lactate浓度和等离子体显示更高的刀刀活动活动( )和D-lactate浓度( )在IUGR仔猪比NBW同窝出生的(表3)。PD-supplemented饮食显著降低循环D-lactate的内容( )相比与基底的饮食。此外,刀的增量活动( )和D-lactate浓度( )在IUGR仔猪被补充与PD逆转。

3.3。空肠的紧密连接表达式

信使rna的丰富OCLN( )显著降低了IUGR仔猪空肠(表吗4)。相比之下,补充与PD空肠的的表达增加OCLN( )。PD补充也扭转了IUGR-induced的mRNA水平的增加CLDN2( )。BW和饮食空肠的mRNA表达的影响ZO1,CLDN1,或CLDN3在仔猪空肠( )。

3.4。空肠的形态

相对于NBW小猪,IUGR仔猪空肠VH也呈现出一定的下降( ;表5)。PD增加空肠的VH ( )VH: CD率( )小猪相对于那些美联储基底的饮食。没有发现差异之间的仔猪空肠的CD组( )。

3.5。空肠的凋亡率和半胱天冬酶的活动

增加凋亡率( ;图3)指出的空肠IUGR仔猪相对于NBW同行(表6),连同caspase-3增加( )和caspase-9 ( )活动。补充与PD的空肠的百分比减少细胞凋亡( )和caspase-9的活动( )相比与基底的饮食。的IUGR仔猪显示减少凋亡率( )和caspase-3活动( )当与PD补充。

3.6。空肠的氧化还原状态

IUGR诱导减少谷胱甘肽含量( )和MDA的增加( )和8-OHDG形成( )空肠的IUGR仔猪与NBW同行相比(表7)。补充膳食PD空肠的SOD的活动增加( )和销售税( )和抑制MDA的生成( )和8-OHDG ( )。BW和饮食之间的双向方差分析显示一个明显的相互作用对MDA的浓度( )。IUGR MDA浓度显著升高引起的仔猪基底饮食的情况下,但这增加抑制了PD补充。

3.7。空肠的炎症反应

空肠的MPO的活性( )和肿瘤坏死因子-α内容( )大大增加了IUGR组相比NBW组(表吗8)。补充与PD降低TNF -α浓度( )并抑制IUGR-induced MPO活性的增加( )在空肠。没有观察到不同的空肠的il - 10中蛋白质组( )。

3.8。空肠的能量代谢

相比NBW小猪,IUGR仔猪显示抑制CS ( )和复杂的我( )空肠的活动,加上减少ATP生产( ;表9)。饮食PD补充增加了CS活动( )和改进的ATP生成( )在空肠无论BW。PD补充增加了复杂的三世(的活动 )和ATP合酶( )在IUGR空肠。BW和饮食影响了活动之间的复杂的第二或第四组( )。

3.9。空肠的线粒体结构

肠上皮细胞的线粒体NBW小猪完好无损稠密矩阵和正则嵴(图4)。相比之下,在IUGR-CON小猪,不少线粒体与异常形状和紊乱嵴明显受损,可能由于矩阵的线粒体水肿。为期两周的PD管理后,在肠上皮细胞线粒体肿胀的严重程度有效改善。

3.10。空肠的线粒体生物起源和相关的信号通路

小猪IUGR组表现出显著降低mtDNA拷贝数( ;表10)和PGC-1α蛋白表达( ;图5在空肠相比NBW同窝出生的。然而,IUGR SIRT1活动没有影响,磷酸化AMPK的表达水平α(p-AMPKα),总AMPKα(t-AMPKα),SIRT1,或者p-AMPK的比率α对t-AMPKα( )。PD补充促进SIRT1的活动( ),AMPK的相对磷酸化水平增加α( ),和调节蛋白质PGC-1α( )相比与基底的饮食。PD补充也扭转了IUGR-induced减少空肠的mtDNA拷贝数( )和蛋白质磷酸化AMPK的内容α( )和PGC-1α( )。

4所示。讨论

目前的研究结果表明,IUGR有害刚断奶的小猪的空肠的屏障功能,通过更大的肠道通透性,增加了细菌易位,干扰紧密连接的基因表达模式。空肠的屏障功能的破坏风险的增加年轻小猪外源性病原体,抗原,和其他有害因素,这可能会反过来促进粘膜损伤和系统性炎症(7]。这种屏障功能受损可能占空肠8-OHDG和MDA含量的增加,MPO活性,TNF -α分泌在IUGR仔猪。这些变化的空肠IUGR仔猪氧化应激和炎症的迹象,可促进小肠损伤的发生和发展22]。

减少mtDNA内容和ATP生产的低效率提到的空肠IUGR仔猪也可能反映了干扰线粒体生物起源和氧化代谢。线粒体功能障碍限制了ATP的可用性对养分吸收和肠道上皮细胞的更新,导致吸收不良和肠道疾病(23]。IUGR的总的来说,这些影响一致的行动来煽动的小肠损伤的观察IUGR仔猪,因此可能潜在机制的一部分,解释下增长的性能IUGR仔猪在断奶后的早期。

两周后喂养试验,发现PD补充增加的ADG和铁的小猪,这可能是与PD的有益的角色恢复空肠粘膜损伤和屏障功能障碍。在最近的研究中,PD补充显示潜在的抑制由于IUGR绒毛细胞的过度凋亡。同样,啮齿动物的研究表明,帕金森病是有效缓解不同有害stimuli-induced细胞凋亡在小肠14),肝脏(24),和心脏25]。在紧张的情况下,PD可以抑制overactivation凋亡信号通路的稳定半胱天冬酶瀑布和proapoptotic和凋亡监管者的表达26,27]。一致,在目前的研究中,补充的IUGR仔猪空肠caspase-9 PD导致较低的活动,这是一种引发剂的半胱天冬酶mitochondrial-dependent凋亡通路(28]。这些结果暗示PD可能缓解IUGR-induced肠上皮细胞凋亡,可能通过其保护动作块细胞凋亡信号的overactivation与线粒体功能障碍有关。因此我们的研究结果证实了以前的发现报道关于小肠损伤,啮齿动物模型,提出了PD保护线粒体和抵消因出血性休克(更高的肠上皮细胞凋亡11]。

上皮细胞的过度凋亡不仅诱发粘膜绒毛萎缩但也“裸露区域”的形成在上皮细胞层,为细菌提供附件和渗透网站在固有层(29日]。在目前的研究中,上皮细胞的凋亡减少IUGR-PD小猪似乎缓解了空肠的屏障功能障碍和粘膜损伤,低刀表示的活动和D-lactate血浆浓度。刀是一种胞内酶,尤其丰富的绒毛小肠并释放到循环当粘膜上皮细胞和肠道的完整性受损(30.]。同样,D-lactate细菌新陈代谢的副产品,其积累在血液循环可以反映肠道屏障功能障碍的严重程度(31日]。此外,PD粘膜屏障功能的有益作用也证实了鱼分析,显示减少了细菌核糖体rna的表达在空肠的隐窝的IUGR仔猪和PD补充。

治疗PD的表达增加OCLN空肠的小猪,这可能提供了另一条线的证据维护空肠的屏障功能。OCLN紧密连接的是一个重要的细胞外的组件和服务限制渗透low-molecular-mass分子而增加上皮屏障的电阻(32]。阮et al。33)表明,PD同样可以通过移植卒中后血脑屏障ZO1和OCLN的表达。此外,PD治疗抑制了upregulation空肠的CLDN2在IUGR仔猪。CLDNs主要负责控制paracellular运输通过不同的电荷和大小选择性。一些成员行为,堵塞paracellular通路,而其他函数作为paracellular频道(34]。其中,CLDN2增加上皮的通透性屏障通过促进cation-selective毛孔的表达,及其在破upregulation经常观察上皮(35]。因此,除了减轻肠上皮细胞凋亡,PD调节的作用OCLN和CLDN2空肠的障碍函数的表达式也可以促进经济复苏的IUGR仔猪。

在目前的研究中,补充与PD逆转的空肠的MPO活性增加观察IUGR仔猪,表明PD可能缓解炎症造成的MPO的中性粒细胞系统。细菌进入肠道粘膜会引起粘膜炎症刺激中性粒细胞浸润和MPO反应。MPO的中性粒细胞系统起着关键作用的宿主防御细菌病原体通过生成次氯酸[36]。然而,次氯酸是一个具有巨大破坏性和非选择性氧化剂反应热切地与细胞DNA和脂质等大分子。因此,长期MPO激活涉及炎症和氧化应激在正常组织的发展,并可能导致最终的伤害结果在小肠37]。

此外,PD可以作为一种有效的抗炎剂通过抑制空肠的肿瘤坏死因子的生产过剩α。徐et al。27)表明,PD抑制促炎细胞因子的分泌,包括TNF -α,il - 1βil - 6,进入循环。现有的文献表明,PD的抗炎作用可能是由于它能够防止overactivation核factor-kappa (NF - BκB)信号,该信号通路负责调节转录的促炎介质在免疫应激(10,38,39]。支持在NF - PD的抑制作用κB信号提供了吴et al。24),他发现PD NF - DNA结合能力的下降κB p65在肠道炎症。同样,你们et al。38)表明,PD抑制的易位p65蛋白从细胞质到细胞核,因此防止overactivation NF -κB信号。

PD的抗氧化能力是另一个关键因素,促进抗氧化应激和小肠损伤的恢复。PD行为作为自由基清除剂,因为它含有羟基。其中,4 - - - - - -羟基是首选反应网站由于两个芳香环之间的共振发生的影响(40- - - - - -42]。因此,PD可以满足各种自由基的产生在体外和在活的有机体内2、2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl 2 2-azobis (2-amidino-propane)盐酸盐,超氧化物阴离子、过氧化氢和羟基自由基27,43,44]。值得注意的是,法夫里et al。45]表明,帕金森病的预防和控制是合适的化合物的脂质过氧化反应,因为亲油性。PD的这些抗氧化效应可能降低风险的发展在肠中氧化应激可以并行MDA和8-OHDG水平的下降中观察到的空肠IUGR仔猪和PD补充。

目前的研究还表明,PT有能力促进酶的抗氧化机制的证据增加SOD和销售税活动与PD仔猪空肠的补充。SOD是一线的球员抗氧化防御系统和负责消除超氧化物阴离子,其他自由基反应活性高的前兆。与我们的研究结果一致,以往的研究也报道,PD可以刺激细胞抗氧化防御系统通过激活SOD,氧化酶,销售税,猫46- - - - - -48]。此外,减少IUGR-induced空肠的销售税活动很大程度上是通过补充PD中恢复过来。销售税是一个重要的细胞酶,这种酶可以通过介导外源性和内源性毒素解毒反应亲电试剂与谷胱甘肽(49]。最近,PD已经证明函数作为核转录因子的激活红细胞两个相关因子2 (NRF2),主调节器能激活细胞内抗氧化剂和二期解毒酶的转录控制细胞氧化还原平衡(50]。这一发现可能提供进一步的解释能力PD刺激SOD和销售税活动,这些酶都是下游的NRF2信号(51]。集体,PD的消炎和抗氧化的特性可能协助减轻小肠炎症和氧化损伤的IUGR仔猪。

除了其消炎和抗氧化活动,PD也可以减轻IUGR-induced空肠损伤的机制,促进线粒体氧化代谢的效率。的主要来源是线粒体ATP在大多数真核细胞,因此它们能量稳态的重要细胞器和细胞生存。在小肠,肠上皮细胞具有较高的能源需求他们的角色快速更新上皮和营养物质的主动运输。在这项研究中,饮食补充PD是有效增加ATP生成和空肠CS活动。CS是一个关键酶,这种酶功能的入口门乙酰辅酶a进入三羧酸循环,从而确定后续ATP形成(52]。的IUGR仔猪显示下降等复杂三世和ATP合酶活动,但膳食补充PD明显恢复他们的活动,建议推广高通量等细胞内ATP含量的增加。

先前的研究已经持续报道,PD能扭转的广泛的心肌infarction-induced减少线粒体氧化代谢酶的活动,如CS和在等复合物的功能25]。最近的一项研究的有明显幼虫证实PD也可以恢复线粒体膜电位,提高氧化磷酸化效率,促进ATP生产针对cadmium-induced重金属压力(53]。在目前的研究中,线粒体肿胀的数量大大减少PD补充,进一步证实了以前的发现PD改善线粒体超微结构的损伤在体外(25,54,55]。因此,有益的反应可能帮助经济复苏的肠道上皮IUGR跟压力损伤的新生儿。

AMPK的感应α磷酸化后PD治疗可能有助于改善线粒体功能和ATP供应的小肠IUGR仔猪。AMPK代谢适应的函数作为管理者在应对能源不足通过协调行动与另一代谢传感器SIRT1,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺-)依赖脱乙酰酶(56]。的激活AMPK刺激通过增强细胞NAD SIRT1的活动⁺浓度(56]。这种效应可以解释的增加空肠的SIRT1活动观察与PD补充后的小猪。

同样,在急性出血性休克大鼠模型,PD已经证明,以防止减少SIRT1表达式和活动(55]。SIRT1激活几个转录监管机构可以改善线粒体功能,包括PGC-1α实现协同,促进线粒体生物起源和呼吸率和ATP生成增加底物可用性(56]。在这方面,我们推断,AMPK / SIRT1信号通路及其下游PGC-1α可能的机制的一部分PD激活线粒体CS,复杂的三世,ATP合酶增加ATP生成的空肠IUGR仔猪。同意这个想法,陈和局域网(57]表明,PD能够促进AMPK磷酸化和增加SIRT1的表达式。

PD也有潜力提高葡萄糖和脂质代谢在胰岛素抵抗HepG2细胞通过激活AMPK信号(58]。曾庆红et al。(14)表明,PD是一个强有力的SIRT1激活和刺激SIRT1 / PGC-1α/ SOD2轴减轻小肠损伤后严重的出血性休克。因此,PD的好处在减轻空肠的损害可能是介导至少在AMPK联合行动的一部分,SIRT1, PGC-1α,形成一个策划网络维持线粒体功能和细胞能量在小肠内稳态。

5。结论

从目前获得的数据研究表明,PD补充授予保护IUGR-induced空肠的受伤和屏障功能障碍,可能通过减轻氧化损伤和炎症反应,恢复紧密连接复合体的表达,并促进线粒体生物起源和氧化代谢。这项研究提供了重要的支持使用PD作为营养补充品来缓解IUGR新生儿小肠损伤的观察。

数据可用性

使用的数据集和分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢张莉齐的帮助测量)和免疫荧光检测试验。这项研究受到了江苏省自然科学基金(批准号BK20180531),中国国家自然科学基金(批准号31802094和31802094),博士后研究基金(批准号2018 m632320和2019 t120436),和兽医生物技术重点实验室的基础,中国上海(批准号klab201710)。

补充材料

补充表1:饮食的成分和营养水平。(补充材料)

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