哈爾濱市雞缺硒性疾病流行病學(xué)調(diào)查及硒蛋白K生物學(xué)功能的初步研究
本文選題:雞缺硒性疾病 切入點(diǎn):流行病學(xué)調(diào)查 出處:《東北農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:硒(Se)作為一種必需的微量元素,對(duì)于維持人和動(dòng)物機(jī)體正常生命活動(dòng)起著非常重要的作用。硒缺乏可導(dǎo)致雞的腦、心臟、肝臟、胰腺及肌肉等組織、器官的損傷甚至死亡,因此硒缺乏性疾病成為了危害養(yǎng)禽業(yè)的主要營(yíng)養(yǎng)代謝性疾病之一。原發(fā)的硒缺乏性疾病具有明顯的地域性,因此地區(qū)性的雞缺硒性疾病的流行病學(xué)調(diào)查將為合理防治該病提供有力的參考。硒在生物體內(nèi)主要是通過(guò)硒蛋白(Selenoprotein)來(lái)發(fā)揮其生物學(xué)功能,其中硒蛋白K(Selk)是近幾年才被揭示的一種定居在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的小分子硒蛋白。研究證明哺乳類動(dòng)物Selk的缺失可以引起T淋巴細(xì)胞的增殖、遷移受阻,巨噬細(xì)胞功能障礙,細(xì)胞因子分泌紊亂,機(jī)體免疫功能失衡,抗病毒能力下降。在禽類,初步研究發(fā)現(xiàn),Selk具有抗氧化和鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)控的功能并且參與缺硒性骨骼肌損傷,但是Selk在雞體內(nèi)的具體生物功能還未揭示。哈爾濱市地處硒缺乏區(qū)域,是雞硒缺乏性疾病的高發(fā)區(qū),為了明確哈爾濱市該病的發(fā)病情況及闡明硒蛋白K的生物學(xué)功能。本研究對(duì)該地區(qū)雞缺硒性疾病進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查;復(fù)制了雞硒缺乏癥模型,檢測(cè)了骨骼肌中炎癥、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及凋亡等相關(guān)指標(biāo);建立了Selk敲低雞胚成肌細(xì)胞模型,檢測(cè)氧化應(yīng)激、硒蛋白、炎癥因子、熱休克蛋白、鈣穩(wěn)態(tài)、糖代謝及肌肉發(fā)育等相關(guān)指標(biāo);通過(guò)生物信息學(xué)預(yù)測(cè)了靶向Selk的micro RNA(mi RNA)以及靶向硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)的long non coding RNA(lnc RNA),利用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)mi RNA與Selk的靶向關(guān)系;建立了lnc RNA敲低雞胚成肌細(xì)胞模型,檢測(cè)lncRNA與SCD的靶向關(guān)系及炎癥等相關(guān)指標(biāo);建立了gga-let-7f-3p過(guò)表達(dá)和敲低的雞胚成肌細(xì)胞模型及N-乙酰半胱氨酸(NAC)與過(guò)氧化氫(H2O2)的處理模型,檢測(cè)了氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與凋亡等相關(guān)指標(biāo);建立了gga-let-7f-3p過(guò)表達(dá)和敲低雞胚成肌細(xì)胞模型,經(jīng)禽流感病毒(H5N1)進(jìn)行處理后,檢測(cè)其中的病毒復(fù)制能力及自噬相關(guān)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果如下:(1)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,2014年至2016年間,哈爾濱市雞缺硒性疾病,從9月份開(kāi)始,占接診病例的百分率陡增(2014年為0.77%,2015年為0.71%,2016年為0.52%);12月份該百分率達(dá)到高峰(2014年為3.39%,2015年為3.24%,2016年為2.47%)后開(kāi)始下降,1月份該百分率降為1.01%(2014年)、1.68%(2015年)與2.04%(2016年)。這提示入冬之后該病的發(fā)病率顯著上升,說(shuō)明該病具有明顯的季節(jié)性,特定的氣候因素(特別是低氣溫)對(duì)該病的發(fā)生及發(fā)展有重要的影響。另外,該病在肉雞中的發(fā)病率顯著高于蛋雞,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)4周齡的肉雞與產(chǎn)蛋期蛋雞發(fā)病率最高。這提示哈爾濱地區(qū)進(jìn)入9月份后要加強(qiáng)飼料中維生素E及硒含量的監(jiān)測(cè),做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺乏,從而及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行補(bǔ)充。(2)Selk敲低顯著影響了雞胚成肌細(xì)胞中25種硒蛋白的表達(dá),Selk敲低24h后,Txnrd1、Txnrd3、Seln、Sels、Selt、Selm、Sep15、Seli、Selo與Sepx1 mRNA的表達(dá)量顯著上升,而Gpx1、Gpx2、Gpx4、Dio3、Selw、Selh與Sepp1 mRNA的表達(dá)量顯著下降;Selk敲低48h后,Gpx2與SPS2 mRNA的表達(dá)量顯著上升,而Gpx1、Gpx2、Gpx4、Txnrd1、Txnrd2、Txnrd3、Dio3、Seln、Sels、Selw、Selt、Selh、Selm、Sep15、Seli、Selu、Sepp1、Selo與Sepx1 m RNA的表達(dá)量顯著下降;Selk敲低72h后,Txnrd1、Txnrd2、Txnrd3、Seln、Selt、Selm、Seli、Selo、Sepx1與SPS2 m RNA的表達(dá)量顯著上升,而Gpx3、Dio2、Dio3與Selh m RNA的表達(dá)量顯著下降。結(jié)果表明Selk具有調(diào)節(jié)其他硒蛋白表達(dá)的功能。(3)硒缺乏可導(dǎo)致骨骼肌出現(xiàn)炎癥及出血等典型的病理學(xué)變化,并且顯著下調(diào)了骨骼肌中Selk、ALDBGALG0000005049、SCD、PPARα、PPARβ及PPARγ的表達(dá),上調(diào)了IL-1β、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-17及CCL4的表達(dá);Selk敲低顯著影響了雞胚成肌細(xì)胞中iNOS、NF-κB、HO-1、COX-2、PTGEs、IL-1β、IL-6、IL-7、IL-8、IL-17及IFN-γ的表達(dá),并且下調(diào)了ALDBGALG0000005049及SCD的表達(dá);ALDBGALG0000005049靶向調(diào)控SCD表達(dá),敲低ALDBGALG0000005049顯著下調(diào)了雞胚成肌細(xì)胞中SCD、PPARα、PPARβ及PPARγ的表達(dá),上調(diào)了IL-1β、IL-6、IL-8及CCL4的表達(dá)。結(jié)果表明Selk通過(guò)調(diào)控ALDBGALG000000504-SCD通路誘導(dǎo)雞骨骼肌炎癥參與硒缺乏性骨骼肌損傷。(4)硒缺乏顯著上調(diào)了骨骼肌中ATF4、ATF6、XBP1、CHOP與Bax的表達(dá),下調(diào)了Bcl2的表達(dá);gga-let-7f-3p靶向調(diào)控Selk表達(dá);過(guò)表達(dá)gga-let-7f-3p增加了雞胚成肌細(xì)胞中SOD和CAT的活性以及ROS和MDA的水平,上調(diào)了ATF4、ATF6、XBP1、CHOP與Bax的表達(dá),下調(diào)了Bcl2的表達(dá),誘發(fā)細(xì)胞凋亡,這種影響可以被NAC所阻遏。敲低gga-let-7f-3p可阻遏H2O2誘導(dǎo)成肌細(xì)胞凋亡。結(jié)果表明gga-let-7f-3p可靶向Selk誘導(dǎo)雞骨骼肌凋亡參與硒缺乏性骨骼肌損傷。(5)H5N1可感染雞胚成肌細(xì)胞,并誘發(fā)雞胚成肌細(xì)胞自噬的產(chǎn)生。gga-let-7a-3p靶向調(diào)控Selk表達(dá);敲低gga-let-7a-3p上調(diào)雞胚成肌細(xì)胞BECN1表達(dá),下調(diào)了HA、M1、M2、mTOR、LC3-1及P62的表達(dá)。結(jié)果表明敲低gga-let-7a-3p可通過(guò)上調(diào)Selk,抑制M2的表達(dá),解除了M2對(duì)自噬溶酶體形成的阻礙,從而抑制H5N1在雞胚成肌細(xì)胞中的復(fù)制。(6)Selk敲低24h與72h,雞胚成肌細(xì)胞中ITPR1、ITPR2、ITPR3、RyR1、RyR3、NCX、PMCA1、CACNA1S、TRPC1、TRPC3、STIM1、ORAl1、Ca LM、Ca SR、MSTN與P21的mRNA表達(dá)量顯著上升;SERCA1s與CRT的mRNA表達(dá)量在Selk敲低24h顯著上升,而在72h顯著下降;Myo D與Myf-5的m RNA表達(dá)量在Selk敲低24h后顯著下降,而在72h顯著上升;Selk敲低72h,IRS1、IRS2、IGF1、GLUT1、GLUT3、GLUT8、MRF4與Myogenin的m RNA表達(dá)量顯著下降。相關(guān)性分析與主成分分析表明IRS1、IRS2、IGF1、GLUT1、GLUT3與GLUT8顯著影響MRF4及Myogenin,ITPR3、RyR1、PMCA1、CACNA1S、STIM1、Ca LM與CRT顯著影響Myogenin。因此Selk敲低顯著影響了雞胚成肌細(xì)胞中的糖代謝與鈣穩(wěn)態(tài),從而影響雞胚成肌細(xì)胞的增殖與分化,尤其影響了雞胚成肌細(xì)胞的分化階段。結(jié)果表明Selk具有維持雞胚成肌細(xì)胞正常發(fā)育的功能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S858.31
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1558825
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