生物纳米单质硒研制及其功能研究
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- 论文作者：宋德广 ; 程远之 ; 李笑笑 ; 路则庆 ; 王凤芹 ; 汪以真
- 年：2016
- 作者机构：浙江大学饲料科学研究所生物饲料与污染防控国家工程实验室教育部动物分子营养学重点实验室农业部(华东)动物营养与饲料重点实验室;
- 论文关键词：生物纳米单质硒 ; 氧化应激 ; 肠道屏障 ; Nrf2
- 会议召开时间：2016-10-21
- 会议录名称：中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会论文集
- 语种：中文
- 分类号：S816
- 学会代码：ZGXJ
- 会议名称：中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会
- 会议地点：中国湖北武汉
- 主办单位：中国畜牧兽医学会动物营养学分会
- 学会名称：中国畜牧兽医学会
- 页数：1
- 文件大小：68k
- 原文格式：O
- 会议级别：全国
摘要
硒是人和动物健康生长所必需的微量元素,缺硒会导致机体免疫力降低、生殖障碍、神经系统障碍和氧化应激等。硒代蛋氨酸因其高活性、高安全性被认为是适宜的补硒形式,而近年来研究表明,纳米尺寸单质硒具有更高的生物活性和安全性。本研究通过菌株WZ制备生物纳米单质硒(WZ-BNS),通过C57BL/6小鼠氧化应激模型和猪肠道上皮细胞(IPEC-J2)氧化应激模型对比探讨WZ-BNS与化学合成纳米单质硒(Nano-Se)、硒代蛋氨酸(SeMet)的生物学功能差异。利用菌株WZ转化亚硒酸钠制备,并提纯获得WZ-BNS,通过透射电镜-能谱分析(TEM-EDX)、X射线光电子能谱分析(XPS)和纳米粒度分析表明WZ-BNS是均匀分散的球状颗粒,粒径均一,平均粒径为(144±1.14)nm,硒的价态为零价。在小鼠上的研究表明,WZ-BNS和SeMet可显著降低氧化应激小鼠血清二胺氧化酶(DAO)活性和D-乳酸(DLA)含量;缓解空肠绒毛形态损伤,紧密连接蛋白表达下降和上皮细胞凋亡;提高空肠Thioredoxin reductase(TXNRD)和Glutathione Peroxidase(GPx)活性,减少肠道活性氧(ROS)产生和脂质过氧化物(MDA)含量,且WZ-BNS效果优于SeMet,而Nano-Se对以上指标无显著影响。在肠道上皮细胞上的研究表明,WZ-BNS可显著缓解氧化应激导致的肠道上皮细胞TER值降低和通透性增强(Fitc-Dextran通透量),显著缓解肠道上皮细胞凋亡和紧密连接蛋白表达降低,减少活ROS和MDA的产生,且效果均极显著优于SeMet和Nano-Se。为阐明三者缓解氧化应激能力差异的原因,我们进一步研究了其对关键抗氧化通路Nrf2-ARE抗氧化链的影响差异,Western blot结果显示,WZ-BNS可显著提高Nrf2及其下游抗氧化酶Heme Oxygenase 1(HO-1)、NAD(P)H:quinoneoxidore ductase(NQO-1)、TXNRD-1、Superoxide Dismutase 1(SOD-1)、Thioredoxin(TRX)和GPx-1的蛋白表达,增强细胞整体抗氧化能力;进一步结合Western blot和Immunofluorescence分析发现,WZ-BNS可以促进Nrf2入核,激活Nrf2-ARE通路。而SeMet和Nano-Se仅具有提高TXNRD-1和GPx-1的趋势,对Nrf2-ARE抗氧化通路并无显著影响。以siRNA沉默Nrf2基因后,WZ-BNS缓解氧化应激导致的活性氧产生和细胞凋亡的作用显著降低。综上所述,WZ-BNS通过调控Nrf2-ARE抗氧化链,增强细胞和机体抵抗氧化应激能力,减少氧化应激导致的肠道上皮细胞凋亡、紧密连接蛋白表达降低,保护肠道屏障功能。
引文