Kisspeptin对热应激雄性大鼠下丘脑抗氧化作用的研究

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应激是一种非特异性的全身性反应,扰乱内环境的代谢平衡。热应激和热损伤,主要发生于高温天气,会引起中暑,心力衰竭,氧化应激及炎症反应,给人类生产生活及畜牧业的发展带来严重的危害。下丘脑是体温调控的神经中枢,但是并没有充分的证据阐明下丘脑对体温的调节机制。相关研究表明,应激造成的下丘脑损伤是造成机体机能障碍的主要原因。Kisspeptin是由KISS-1基因编码的神经肽,研究表明其在生殖调控和肿瘤转移中扮演重要角色。最新研究表明Kisspeptin在应激抗氧化中也发挥重要作用。热应激损伤作用于整个神经内分泌免疫系统,所以单个理化指标变化并不能全面反应整个机体的变化。代谢组学是观察受刺激后机体代谢产物变化的一种研究方法,能在整体水平上反映生物体基因与环境因素相互作用的结果,是功能基因组学和系统生物学的重要组成部分。本试验基于GC/TOF-MS技术对神经肽Kisspeptin干预大鼠下丘脑热应激进行了较为系统的研究。  本试验根据代谢组学的方法建立热应激模型,通过GC/TOF-MS技术检测热应激及Kisspeptin干预热应激大鼠下丘脑代谢物的变化。结果发现在热应激组中下丘脑的氨基酸、脂肪酸和单胺类神经递质代谢物均明显升高,而作为下丘脑重要能量来源的D-核糖明显降低。糖类代谢物和氨基酸的变化表明热应激可引起下丘脑糖代谢的紊乱,激发氨基酸的代偿性保护机制。与热应激组相比,Kisspeptin干预热应激组中下丘脑的氨基酸、脂肪酸和单胺类神经递质等代谢物均明显降低,而D-核糖却明显升高,表明Kisspeptin能够缓解热应激引起的下丘脑损伤,使氨基酸、脂肪酸的代谢紊乱得到抑制,糖代谢也趋于正常。热应激后肾上腺、胸腺和脾指数均极显著降低(P<0.01),与热应激组对比,Kisspeptin组中胸腺和肾上腺指数均显著升高(P<0.05)。热应激后,血清中T-AOC、T-SOD和GSH-PX活力明显下降(P<0.05),MDA水平明显上升(P<0.05),Kisspeptin干预后,T-AOC、T-SOD和GSH-PX活力明显升高(P<0.05),MDA水平显著下降(P<0.05)。在下丘脑代谢物中,花生四烯酸在各个组别中均发生明显变化,且花生四烯酸在炎症反应中发挥重要作用。HETEs、EETs和PGs是花生四烯酸下游的重要代谢物,在氧化应激中也发挥重要作用。CYP4A2、CYP2C12和COX基因分别是花生四烯酸生成HETEs、EETs和PGs的关键基因。HETE在促炎症反应中发挥重要作用,EETs和PGs在抗炎症反应中也占据重要地位。在热应激组中,CYP4A2、CYP2C12显著升高(P<0.05),而COX1和COX2却明显降低(P<0.05),与热应激组相比,Kisspeptin干预组中COX1明显升高(P<0.05),而CYP4A2和CYP2C12明显降低(P<0.05)。以上的研究结果表明,热应激引起机体代谢紊乱,经Kisspeptin干预后,热应激大鼠下丘脑内的氨基酸、脂肪酸、单胺类神经递质和糖类的代谢水平趋于正常,Kisspeptin可并通过调节花生四烯酸代谢途径中CYP4A2、CYP2C12和COX基因和蛋白的表达,从而缓解热应激引起的炎症反应。
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