牛磺酸、维生素C对肉鸡AS病程中心肌Cyt c/Caspase-3凋亡通路的调节作用

现代肉鸡的生长速度快,心输出量增加以提供代谢所需的氧气,导致右心肥大继而衰竭。由于心肌组织无再生性,心肺系统发育不足以支撑正常代偿机制,导致肉鸡代谢发生紊乱,心肌发生肥大,供血量需求增加,参与机体内血循环血液增加,由于血管内压增高,血管壁受渗透压影响,为保持平衡,血管内大量液体排至腹腔,最终导致腹水综合征(Ascites syndrome of broilers,AS)。这是现代肉鸡业死亡和经济损失的主要原因之一。因此心肌细胞凋亡导致的心肌数目减少正是肉鸡心肌从代偿性肥大转向失代偿心衰的关键。线粒体Cyt c(Cytochrome c)凋亡途径在细胞凋亡中起着重要作用。牛磺酸对心脏血管系统的功能广泛,机制复杂。牛磺酸保护细胞免受缺血等引起的细胞损伤。通过抑制细胞凋亡,预防高血糖,高胆固醇血症,抽烟和同型半胱氨酸引起的内皮功能障碍,牛磺酸可以抑制Cyt c蛋白表达,对心肌细胞凋亡有一定的影响,但作用机制尚不明确;维生素C具有一定的抗氧化及抗病毒的作用,可增强心肌代谢,增加冠状动脉血流量,利于心肌修复,对细胞凋亡有一定的影响,维生素C可预防腹水发生,通常作immune gene为饲料添加剂来增强机体抵抗力,作用机制尚不明确确。本试验利用环境低温诱导肉鸡心肌购买PLX-4720损伤,在饲粮中添加牛磺酸、维生素C,检测Cyt c/Caspase-3凋亡途径及调控蛋白的机制,为预防心肌凋亡及腹水综合征发生提供理论依据。本试验将240只1日龄AA肉鸡,随机分为4组,即常温组(C组),低温组(M组),牛磺酸组(T组),维生素C组(V组)。常温组饲养条件:常温饲养,自由采食,饮水,饲喂普通饲料。低温组饲养条件:自由采食,饮水,饲喂普通饲料。从第14d到开始,每天降2℃~3CP-456773溶解度℃,到21 d时,将鸡舍温度下降到13℃左右,并保持。牛磺酸组:低温饲养,自由采食,饮水,饲料中添加0.1%牛磺酸。维生素C组:低温饲养,自由采食,饮水,饲料中添加400 mg/kg维生素C。在28 d和35 d,随机在每组抽取6只肉鸡进行样本采集,部分右心室肌分装冻存管-80℃保存,一部分右心室肌及肺脏组织中性甲醛固定保存,以便后续Weston blot及石蜡切片,心脏组织HE染色,肺脏组织Masson染色实验。实验结果如下:1.心肌组织HE染色结果表明:C组肉鸡心肌细胞规律紧凑的陈列在肌纤维上,细胞核为卵圆形状,心肌纤维呈网状排列且间隙均匀,染色均匀;M组心肌排列紊乱不整齐,心肌间隙排列不匀,胞核分布稀疏不均匀;T组心肌纤维排列较整齐,胞核大多完整,胞核排列均匀;V组心肌纤维排列整齐,肌纤维间有少量结缔组织,胞核排列紧密;A组与C组相比心肌纤维排列不整齐,肌间隙有大量胞核脱落,胞核晕染且分布不均匀。肺脏组织Masson染色表明:C组管壁周围有少量、紧密的胶原纤维分布,管壁完整;与C组相比M组管壁周围胶原纤维含量增多且分布不均匀,管壁有增厚现象;T组管壁增厚不明显;V组管壁完整且分层明显,有增厚现象,外膜有少量胶原纤维;A组肺动脉周围胶原纤维含量明显增多且分布不均,中层管壁增厚,出现纤维化现象,肺泡腔有脱落的红细胞。实验发现,添加牛磺酸、维生素C对肉鸡心肌及肺脏起到保护作用,改善了心肌损伤及肺血管重构现象。2.在低温环境下,M组Cyt c蛋白表达量在28 d和35 d均明显高于C组(P<0.05),T组和V组与M组相比较Cyt c蛋白表达量均显著降低(P<0.05),35 d时与A组相比M组Cyt c蛋白表达量显著升高(P<0.05);28 d和35 d时Cleaved caspase-3/Pro caspase-3比值和Cleaved caspase-9/Pro caspase-9比值M组显著高于C组(P<0.05),T组和V组与M组相比Cleaved caspase-3/Pro caspase-3比值和Cleaved caspase-9/Pro caspase-9比值显著降低(P<0.05),35 d时Cleaved caspase-3/Pro caspase-3比值与A组相比V组显著升高(P<0.05),结果显示牛磺酸、维生素C对低温环境下肉鸡心肌中Cyt c蛋白表达量有下调作用,减少了Cyt c蛋白的释放,进而减少Caspase-3的激活。3.28 d和35 d时,M组Bax蛋白水平显著高于C组(P<0.05),T组、V组的Bax蛋白水平显著低于M组(P<0.05);35 d时,A组Bax蛋白显著低于其余各组。28 d和35 d时,各组Bak蛋白变化差异不显著。28 d和35 d时,M组Bad蛋白水平显著高于C组(P<0.05),T组、V组的Bad蛋白水平显著低于M组(P<0.05);35 d时,A组Bad蛋白显著高于其余各组。4.28 d和35 d时,M组Bcl-2蛋白及Bcl-2/Bax蛋白比值水平显著低于C组(P<0.05),T组、V组的Bcl-2蛋白及Bcl-2/Bax蛋白比值水平显著高于M组(P<0.05);35 d时,A组Bcl-2/Bax蛋白比值显著高于其他各组。综上所述,牛磺酸、维生素C能够通过降低Bax、Bad蛋白表达、增加Bcl-2蛋白表达,起到抑制Cyt c/Caspase-3凋亡通路的作用,从而对低温环境下肉鸡心肌起到保护作用。