姜黄素对iugr鼠肌肉抗氧化机制的研究
本试验旨在研究日粮添加姜黄素对宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation, IUGR）鼠肌肉抗氧化机制的影响。试验采用2×2因子设计，12只正常仔鼠和12只IUGR仔鼠21日龄断奶后随机分成四个处理组（每组6只）NBW组为正常仔鼠，饲喂基础日粮；NC组为正常仔鼠，饲喂基础日粮+400 mg/kg姜黄素；IUGR组为IUGR仔鼠，饲喂基础日粮；IC组为IUGR仔鼠，饲喂基础日粮+400 mg/kg姜黄素。断奶适应期1周，正式试验期4周。结果显示（1）与NBW组相比，IUGR组大鼠肌肉丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量显著升高（P < 0.05），谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GSH-PX）活力显著降低（P < 0.05）。日粮添加姜黄素可显著降低IUGR大鼠肌肉MDA含量（P < 0.05），显著升高总超氧化物歧化酶（totalsuperoxide dismutase, T-SOD）活力（P < 0.05）；（2）与NBW组相比，IUGR组大鼠肌肉核因子NF-E2相关因子2（nuclear factor erythroid-2 related factor 2, Nrf2）、超氧化物歧化酶1（superoxide dismutase, SOD1）基因mRNA的表达水平均显著降低（P < 0.05）。日粮添加姜黄素可显著提高IUGR组大鼠肌肉Nrf2、SOD1基因mRNA的表达水平（P < 0.05）。试验结果表明，日粮添加400 mg/kg姜黄素可有效缓解IUGR引起的大鼠肌肉氧化损伤。
目录
摘要 1
Abstract 1
key words 2
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 3
1.2 饲养管理 3
1.3 样品采集 3
1.4 测定指标及方法 3
1.4.1 肌肉组织抗氧化及氧化相关指标测定 3
1.4.2 肌肉组织中目的基因mRNA表达量测定 3
1.5 数据统计与分析 4
2 结果与分析 4
2.1 日粮添加姜黄素对正常和IUGR *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
大鼠肌肉抗氧化系统的影响 4
2.2 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化相关基因表达的影响 5
3 讨论 6
3.1 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化系统的影响 6
3.2 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化相关基因表达的影响 7
4 小结 7
致谢 7
参考文献 8
姜黄素对IUGR鼠肌肉抗氧化机制的研究
引言
引言
宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation, IUGR）是指哺乳动物的胚胎或胎儿及其器官在妊娠期的母体子宫内生长发育缓慢。IUGR具体表现为生长没有达到遗传学水平、初生重较低、组织器官发育不完善和新生动物死亡率高等[1,2]。妊娠期间母体营养不良、子宫和胎盘功能不全，胎儿在子宫内供血不足，外界环境应激等问题都可以诱导IUGR的发生。研究表明，IUGR会使机体抗氧化防御系统受损[3]，而这会导致机体内的氧化抗氧化动态平衡遭到破坏，从而加重组织器官的衰老过程，引起机体代谢紊乱，导致IUGR胎儿或新生动物的发病率和死亡率大大升高[4,5]。因此，IUGR对新生儿的健康和动物生产已造成极大困扰。IUGR动物的初生重以及肠道、心脏、肝、脾等体内器官重量显著降低且肺、胰等器官功能减弱[6,7]。有研究发现，IUGR猪的脂肪沉积增加，肌肉发生氧化损伤，并且猪肉品质包括pH值和肉色，也受到影响[8]。Li 等[6]通过研究发现IUGR使哺乳动物免疫器官、小肠的发育和肠绒毛形态受损，也会使存在于肠道内的蛋白酶活性和基因表达量降低。IUGR还会使仔猪营养和能量代谢紊乱，内分泌系统失衡[9]。
氧化应激是造成动物生产中产生巨大经济损失的常见原因之一，由于细胞受到内外环境刺激后，机体内的自由基产生增多或清除能力下降，会引起机体中氧化系统和抗氧化系统紊乱，这会造成自由基在体内蓄积进而引起氧化损伤[10,11]。自由基是生物体内新陈代谢中产生的具有强氧化活性的基团。在正常生理状态下，一部分自由基能够参与细胞增殖、分化、迁移并促进和维护细胞、组织和机体的新陈代谢等[12]，但另一部分自由基会损伤生物分子。但自由基在不断产生的同时，也被不断地清除，这使得其始终保持在相对稳定的浓度范围之内。这种氧化抗氧化动态平衡依赖于机体内的抗氧化防御系统，其主要包括酶类与非酶类两种抗氧化物质，它们分布在细胞质和各细胞区室中，并存在于血管里[13]。但当机体受到应激时，会产生大量的自由基，超出抗氧化系统的清除能力，造成氧化损伤[14]。
姜黄素作为天然抗氧化剂，具有安全、高效的特点，已有研究表明姜黄素可促进动物生长、提高动物产品质量、预防和控制疾病的发生。Dimayuga 等[15]建立了气喘大鼠模型，发现姜黄素能通过增加大鼠肺组织中Nrf2因子的含量并提高Nrf2活性，有效缓解呼吸道发炎。另有研究表明，姜黄素能够通过上调Nrf2因子的核转位和蛋白质表达，并且下调核转录因子kappa B（nuclear factor kappa B，NFκB）甚至阻断NFκB信号通路，从而达到抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡的效果[16]。姜黄素的抗氧化功能体现在其能通过清除体内参与过氧化反应的活性自由基，从而抑制脂质过氧化反应，以及通过诱导抗氧化酶活化及还原性物质的生成以起到抗氧化、减轻氧化应激损伤的作用。Huang 等[17]通过实验证实，给阿兹海默症鼠腹腔注射姜黄素7周后，血浆中反应机体发生氧化应激程度的脂质过氧化物含量明显降低，抗氧化物质含量显著提高。
目前有关姜黄素在IUGR上的研究还较少。因此，本研究通过限制母体孕期营养来构建IUGR大鼠模型，初步观察IUGR对肌肉组织中氧化抗氧化平衡的影响。并通过在IUGR鼠日粮中添加姜黄素，来探讨姜黄素对IUGR的缓解作用。为畜牧生产中IUGR的预防和治疗提供新的思路，也为人类IUGR的研究和治疗提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
在妊娠期第10天，将妊娠母鼠随机分为正常组和日粮限饲组，正常组进行正常饲喂，日粮限饲组母鼠的采食量为同孕龄正常组母鼠单位体重采食量的50%[18]。正常组和日粮限饲组母鼠分娩分别得正常仔鼠（NBW）和宫内发育迟缓仔鼠（IUGR），将初生重低于NBW组平均初生重10%的仔鼠定义为IUGR鼠[19]。母鼠哺乳期间均自由采食。仔鼠21 d时断奶分组后经过为期1周的断奶适应期。选择体重接近的小鼠随机均分为NBW组和NC组，按相同方法将IUGR小鼠分为IUGR组和IC组，每组10只。NBW组和IUGR组均采食正常日粮，NC组和IC组饲喂姜黄素日粮（基础日粮中添加400 mg/kg姜黄素）。8周龄屠宰取样。
1.2 饲养管理
所有试验大鼠饲养在大学卫岗校区动物房内，按照自由采食和饮水的模式饲养。每天对鼠房进行清扫和消毒，将鼠房温度控制在2025℃。饲养管理严格执行卫生防疫制度。试验日粮由青龙山实验动物所提供，姜黄素由广东科虎生物科技研究中心提供。
1.3 样品采集
试验结束时，采用断颈法处死试验大鼠，迅速取每只鼠同侧腿部腓肠肌，立即置于液氮速冻后于80℃超低温冰箱保存供后期指标测定。
目录
摘要 1
Abstract 1
key words 2
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 3
1.2 饲养管理 3
1.3 样品采集 3
1.4 测定指标及方法 3
1.4.1 肌肉组织抗氧化及氧化相关指标测定 3
1.4.2 肌肉组织中目的基因mRNA表达量测定 3
1.5 数据统计与分析 4
2 结果与分析 4
2.1 日粮添加姜黄素对正常和IUGR *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
大鼠肌肉抗氧化系统的影响 4
2.2 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化相关基因表达的影响 5
3 讨论 6
3.1 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化系统的影响 6
3.2 日粮添加姜黄素对正常和IUGR大鼠肌肉抗氧化相关基因表达的影响 7
4 小结 7
致谢 7
参考文献 8
姜黄素对IUGR鼠肌肉抗氧化机制的研究
引言
引言
宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation, IUGR）是指哺乳动物的胚胎或胎儿及其器官在妊娠期的母体子宫内生长发育缓慢。IUGR具体表现为生长没有达到遗传学水平、初生重较低、组织器官发育不完善和新生动物死亡率高等[1,2]。妊娠期间母体营养不良、子宫和胎盘功能不全，胎儿在子宫内供血不足，外界环境应激等问题都可以诱导IUGR的发生。研究表明，IUGR会使机体抗氧化防御系统受损[3]，而这会导致机体内的氧化抗氧化动态平衡遭到破坏，从而加重组织器官的衰老过程，引起机体代谢紊乱，导致IUGR胎儿或新生动物的发病率和死亡率大大升高[4,5]。因此，IUGR对新生儿的健康和动物生产已造成极大困扰。IUGR动物的初生重以及肠道、心脏、肝、脾等体内器官重量显著降低且肺、胰等器官功能减弱[6,7]。有研究发现，IUGR猪的脂肪沉积增加，肌肉发生氧化损伤，并且猪肉品质包括pH值和肉色，也受到影响[8]。Li 等[6]通过研究发现IUGR使哺乳动物免疫器官、小肠的发育和肠绒毛形态受损，也会使存在于肠道内的蛋白酶活性和基因表达量降低。IUGR还会使仔猪营养和能量代谢紊乱，内分泌系统失衡[9]。
氧化应激是造成动物生产中产生巨大经济损失的常见原因之一，由于细胞受到内外环境刺激后，机体内的自由基产生增多或清除能力下降，会引起机体中氧化系统和抗氧化系统紊乱，这会造成自由基在体内蓄积进而引起氧化损伤[10,11]。自由基是生物体内新陈代谢中产生的具有强氧化活性的基团。在正常生理状态下，一部分自由基能够参与细胞增殖、分化、迁移并促进和维护细胞、组织和机体的新陈代谢等[12]，但另一部分自由基会损伤生物分子。但自由基在不断产生的同时，也被不断地清除，这使得其始终保持在相对稳定的浓度范围之内。这种氧化抗氧化动态平衡依赖于机体内的抗氧化防御系统，其主要包括酶类与非酶类两种抗氧化物质，它们分布在细胞质和各细胞区室中，并存在于血管里[13]。但当机体受到应激时，会产生大量的自由基，超出抗氧化系统的清除能力，造成氧化损伤[14]。
姜黄素作为天然抗氧化剂，具有安全、高效的特点，已有研究表明姜黄素可促进动物生长、提高动物产品质量、预防和控制疾病的发生。Dimayuga 等[15]建立了气喘大鼠模型，发现姜黄素能通过增加大鼠肺组织中Nrf2因子的含量并提高Nrf2活性，有效缓解呼吸道发炎。另有研究表明，姜黄素能够通过上调Nrf2因子的核转位和蛋白质表达，并且下调核转录因子kappa B（nuclear factor kappa B，NFκB）甚至阻断NFκB信号通路，从而达到抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡的效果[16]。姜黄素的抗氧化功能体现在其能通过清除体内参与过氧化反应的活性自由基，从而抑制脂质过氧化反应，以及通过诱导抗氧化酶活化及还原性物质的生成以起到抗氧化、减轻氧化应激损伤的作用。Huang 等[17]通过实验证实，给阿兹海默症鼠腹腔注射姜黄素7周后，血浆中反应机体发生氧化应激程度的脂质过氧化物含量明显降低，抗氧化物质含量显著提高。
目前有关姜黄素在IUGR上的研究还较少。因此，本研究通过限制母体孕期营养来构建IUGR大鼠模型，初步观察IUGR对肌肉组织中氧化抗氧化平衡的影响。并通过在IUGR鼠日粮中添加姜黄素，来探讨姜黄素对IUGR的缓解作用。为畜牧生产中IUGR的预防和治疗提供新的思路，也为人类IUGR的研究和治疗提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
在妊娠期第10天，将妊娠母鼠随机分为正常组和日粮限饲组，正常组进行正常饲喂，日粮限饲组母鼠的采食量为同孕龄正常组母鼠单位体重采食量的50%[18]。正常组和日粮限饲组母鼠分娩分别得正常仔鼠（NBW）和宫内发育迟缓仔鼠（IUGR），将初生重低于NBW组平均初生重10%的仔鼠定义为IUGR鼠[19]。母鼠哺乳期间均自由采食。仔鼠21 d时断奶分组后经过为期1周的断奶适应期。选择体重接近的小鼠随机均分为NBW组和NC组，按相同方法将IUGR小鼠分为IUGR组和IC组，每组10只。NBW组和IUGR组均采食正常日粮，NC组和IC组饲喂姜黄素日粮（基础日粮中添加400 mg/kg姜黄素）。8周龄屠宰取样。
1.2 饲养管理
所有试验大鼠饲养在大学卫岗校区动物房内，按照自由采食和饮水的模式饲养。每天对鼠房进行清扫和消毒，将鼠房温度控制在2025℃。饲养管理严格执行卫生防疫制度。试验日粮由青龙山实验动物所提供，姜黄素由广东科虎生物科技研究中心提供。
1.3 样品采集
试验结束时，采用断颈法处死试验大鼠，迅速取每只鼠同侧腿部腓肠肌，立即置于液氮速冻后于80℃超低温冰箱保存供后期指标测定。
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