Toidu arseeni lisamine kutsub esile oksüdatiivse stressi, pärssides tuumafaktori erütroidi 2-seotud faktorit 2 munakanade maksas ja neerudes

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

ABSTRAKTNE

Selles uuringus uuriti arseeni toidulisandite mõju munemisvõimele, munade kvaliteedile, maksa ja neerude histopatoloogiale ning maksa ja maksa oksüdatiivsele stressile.munakanade neerud. Lisaks uuriti tuumafaktori erütroidi {{0}}seotud faktori 2 (Nrf2)-Kelchi-sarnase ECH-ga seotud valgu 1 (Keap1) rada, et paljastada stressi molekulaarne mehhanism. Viissada kaksteist 40-nädalast Hyline White munakana jaotati juhuslikult 4 rühma, kus igas rühmas oli 8 aediku ja 16 kana kohta. Neljale rühmale manustatud arseeni annused olid 0,95, 20,78, 40,67 ja 60,25 mg/kg. Tulemused näitasid, et toiduga saadud arseeni lisamine vähendas oluliselt kanapäeva munatoodangut (P, 0,05), munade keskmist massi (P, 0,05), Haugh' ühikuid (P, 0,05), albumiini pikkust (P, 0,05). , ja munakoore tugevus (P, 0,05). Toidu arseeni lisamine kutsus esile ka arseeni kogunemise ja histopatoloogiliste kahjustuste tekke maksas janeerud. Vastavalt sellele suurendas toiduga saadav arseeni lisamine märkimisväärselt seerumi alaniini aminotransferaasi (P, {0}}.05), aspartaataminotransferaasi (P, 0.05) , vere uurea lämmastiku (P, {{10}.05) ja kusihappe (P, 0.05) taset. Pärast arseeniga kokkupuudet olid superoksiiddismutaasi (SOD) (P, 0,05), katalaasi (P, 0,01), glutatioonreduktaasi (P, 0,05), glutatioonperoksidaasi (P, 0,05) ja glutatioonisisalduse (P, 0,05) aktiivsused. oluliselt vähenenud, samas kui malondialdehüüdi tase tõusis oluliselt (P, 0, 05) maksas ja neerudes. Positiivsed korrelatsioonid ilmnesid antioksüdantsete ensüümide aktiivsuse ja antioksüdantse ensüümi geeniekspressiooni vahel maksas ja neerudes, välja arvatud neeru mangaani superoksiidi dismutaasi geeni ekspressioon ja SOD aktiivsus. Lisaks oli maksa ja neerude Nrf2 mRNA ekspressioon positiivses korrelatsioonis antioksüdantse geeni ekspressiooniga ja negatiivses korrelatsioonis Keap1 mRNA ekspressiooniga. Kokkuvõttes kutsus toiduga saadav arseeni lisamine esile oksüdatiivse stressi, pärssides Nrf{22}}Keap1 rada munakanade maksas ja neerudes.

Märksõnad:arseen, munakana, Nrf{0}}Keap1 rada, oksüdatiivne stress, neerud

SISSEJUHATUS

Viimastel aastatel on leitud, et keskkonnaohud esinevad üha suuremates kontsentratsioonides. Arseen on tugevalt metalloidne toksiline aine, isegi väga väikeses kontsentratsioonis linnusöödas. Selle füsioloogiline roll kodulindudel on hästi määratletud, kuna see on vajalik metioniini metaboliitide, sealhulgas tsüsteiini sünteesiks. Soovitatavad arseeni kontsentratsioonid linnusöödas on vahemikus {{0}},012 kuni 0,050 mg/kg (Balo s et al., 2019). Eelnev uurimine näitas aga, et arseeni kontsentratsioon linnusöödas ületab tõenäoliselt loomade taluvustasemeid, kui linnusööt sisaldab merevetikaid, vaskkarbonaati, vasksulfaatpentahüdraati, divaskkloriidtrihüdroksiidi või raudkarbonaati (Adamse et al., 2017). . Kazi et al. (2013) teatasid, et on suur võimalus, et linnusöödas sisalduv arseen mõjutab broilerikanade tervist. Arseeni liigne kogus linnusöödas ja selle toksikoloogiline mõju kodulindudele on endiselt tõsine probleem. Kui arseeni liig satub looma, võib see esile kutsuda mitmesuguseid kahjulikke tervisemõjusid, nagu immunotoksilisus, hingamisteede toksilisus, kardiovaskulaarne toksilisus, hepatotoksilisus, hepatotoksilisus, nefrotoksilisus, neurovirulentsus, reproduktiivtoksilisus ja genotoksilisus. Arseeni toksikoloogiline toime vistseraalsetele organitele on peamiselt dokumenteeritud imetajate uuringutes, mis viitab sellele, et arseen ohustab maksa- ja neerufunktsioone (Waalkes et al., 2004; Mazumder, 2005; Zheng et al., 2014). Sellegipoolest on toidus sisalduva arseeniga kokkupuute toksikoloogiline mõju munakanade maksale ja neerudele endiselt ebaselge. Arseeni toksilisus loomadel on tihedalt seotud oksüdatiivse stressiga, mis häirib pro/antioksüdantide tasakaalu (Flora, 2011). Kui arseen rakku siseneb, seostub see rakusisese glutatiooniga (GSH) või oksüdeerib selle, põhjustades vabade radikaalide teket. Nagu me teame, saab tsütoprotektiivseid geene reguleerida mitmete intratsellulaarsete transkriptsioonifaktoritega, sealhulgas tuumafaktori erütroidi 2-seotud faktor 2 (Nrf2), aktivaatorvalk 1 ja tuumafaktor kappa-B (Kwak et al., 2001). ). Transkriptsioonifaktor Nrf2 on elutähtis molekul, mis reguleerib rakkude stressitaset. Vaiksetes tingimustes interakteerub Nrf2 Kelchi-sarnase ECH-ga seotud valguga 1 (Keap1), mis asub enamasti tsütoplasmas. Oksüdatiivse stressi vallandamisel translokeerub Nrf2 pärast Keap1 molekulist eraldumist tsütoplasmast tuuma ja aktiveerib seejärel tsütoprotektiivsete geenide ekspressioonid (Motohashi ja Yamamoto, 2004). Seejärel reguleerivad tsütoprotektiivsed geenid veelgi allavoolu antioksüdantsete ensüümide, sealhulgas superoksiiddismutaasi (SOD), glutatioonreduktaasi (GR), glutatioonperoksüdaasi (GSH-Px) ja katalaasi (CAT) aktiivsust. Varasem uuring on näidanud, et transkriptsioonifaktor Nrf2 osaleb imetajatel arseeni põhjustatud stressis (Sinha et al., 2013). Arseeniga kokkupuute täpne mõju munakanade oksüdatiivsele stressile on aga endiselt raskesti mõistetav. Käesolevas uuringus uurisime arseeni toidulisandite mõju munakanade munemisvõimele, munade kvaliteedile, seerumi biokeemilistele näitajatele, maksa ja neerude histopatoloogilistele muutustele ning oksüdatiivsele stressile munakanadel. Lisaks uuriti Nrf{30}}Keap1 rada, et tuvastada molekulaarset mehhanismi maksas janeerudmunakanade kohta. See uuring annab mõningaid teadmisi bioloogilise teooria kohta, mis käsitleb toidust saadava liigse arseeni mürgisust maksas janeerudmunakanade kohta.

cistanche redditjuurdeleevendada neeruvalu

MATERJALID JA MEETODID

Selle uuringu kiitis heaks institutsionaalne loomade hooldamise ja kasutamise komitee. Kõik loomadega läbiviidud katseprotseduurid viidi ellu vastavalt Hiina laboriloomateaduste assotsiatsioonile.

Loomad, dieedid ja eksperimentaalne disain

Viissada kaksteist {{0}}nädalast Hyline White sarnaste kehatingimustega munakana valiti juhuslikult välja ja jagati 4 rühma. Iga rühm sisaldas 8 kordust 16 linnust. Arseeni lisati maisi-oa põhitoidule 4 erinevas kontsentratsioonis (0, 20, 40 ja 60 mg/kg; arsaniilhappe kujul) (täiendav tabel 1). Arseeni kontsentratsioone söödas mõõdeti hüdriidi genereerimise aatomabsorptsioonspektromeetriaga vastavalt varasemale metoodikale (Dos Passos et al., 2012). Tegelikud arseeni kontsentratsioonid neljas rühmas olid 0,95, 20,78, 40,67 ja 60,25 mg/kg. Linde peeti puurides (60 ! 50 ! 50 cm3), mis olid varustatud 1 söötja ja 2 nibujootjaga ning ühes puuris peeti 2 kana. Kogu katseperioodi vältel oli kanadel vaba juurdepääs söödale ja joogile. Kogu katse kestis 10 nädalat, sealhulgas 1-nädalane kohanemisperiood ja 9-nädalane ametlik katseperiood.

Munemisvõime ja munade kvaliteet

Kogu katseperioodi jooksul registreeriti iga päev munemisvõime indekseid, sealhulgas söödatarbimist, kanapäeva munatoodangut ja munade massi (EW). Sööda tarbimise ja EW määramine igas rühmas viidi läbi tundliku kaaluskaala abil (XS2002S, Mettler Toledo, Zürich, Šveits). Sööda konversioonisuhe (FCR) arvutati järgmise valemi järgi: FCR 5 sööda tarbimine grammides / munamass grammides. Igast rühmast koguti juhuslikult kokku 40 muna, et mõõta munade kvaliteedi parameetreid 24 tunni jooksul pärast munarakkumist katse lõpus. Munad kaaluti tundliku kaaluskaala (XS2002S, Mettler Toledo) abil. Seejärel määrati digitaalse munatestriga (DET6000, Nabel Co. Ltd., Kyoto, Jaapan) Haugh ühik, albumiini kõrgus, munakollase värvus ja munakoore tugevus. Munakoore paksus koos sisemembraaniga määrati muna teravas, keskmises ja nüri piirkonnas, kasutades mõõturiga mikromeetrit.(547-350, Mitutoyo, Kawasaki, Jaapan) ja statistilise analüüsi jaoks kasutati keskmisi väärtusi.

Proovide kogu

Pärast kasvatuskatset valiti igast rühmast juhuslikult välja 32 lindu, kes hukati kaelasooned ära lõigates. Vereproovid koguti steriilsetesse tsentrifuugituubidesse ja transporditi kohe laborisse seerumi biokeemiliste indeksite mõõtmiseks. Seejärel lõigati linnud lahti ning maks janeerudeemaldati kõhuõõnde. Maksa janeerudproovid lõigati 4 ossa. Üks osa fikseeriti histopatoloogiliseks uurimiseks kohe 4-protsendilises paraformaldehüüdis. Ülejäänud 3 osa säilitati kohe vedelas lämmastikus oksüdatiivse stressi parameetrite, arseeni sadestumise ja geeniekspressiooni edasiseks määramiseks.

Arseeni sadestamise analüüs

Pärast munakvaliteedi mõõtmist eraldati munakollane albumiinist. Arseeni akumuleerumist albumis ja munakollases mõõdeti hüdriidi genereerimise aatomabsorptsioonspektromeetria abil vastavalt varasemale metoodikale (Dos Passos et al., 2012). Arseeni kogunemine kogu munas arvutati arseenisisalduse summeerimise teel albumis ja munakollases. Samamoodi kasutati hüdriidide genereerimise aatomabsorptsioonspektromeetriat, et määrata arseeni kogunemine maksas jamunakanade neer(Dos Passos et al., 2012).

Seerumi biokeemiliste indeksite määramine

Koguvalgu, albumiini, globuliini, alaniinaminotransferaasi (ALT) ja aspartaataminotransferaasi (AST) tase on maksafunktsiooni hindamisel olulised näitajad. Neid parameetreid mõõdeti sobivate analüüsikomplektide abil (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Hiina) vastavalt tootja juhistele. Vere uurea lämmastiku (BUN), kusihappe (UA) ja kreatiniini (CT) tase on neerufunktsiooni hindamisel olulised indeksid ja need määrati tuvastamiskomplektide (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute) abil.

Histopatoloogilised muutused

4-protsendilises paraformaldehüüdis fikseeritud maksa- ja neerukuded dehüdreeriti 70-, 80-, 90-, 95- ja 100-protsendilises etanoolis ning sisestati lõpuks parafiini. Kuded viilutati 6- mm paksusteks osadeks ning seejärel värviti hematoksüliini ja eosiiniga. Seejärel histopatoloogiliste muutuste vaatlused maksas janeerudkudesid teostas patoloog optilise mikroskoobi all (Olympus, Melville, NY).

Lipiidide peroksüdatsiooni (LPO) ja antioksüdantsete ensüümide aktiivsuse testid

SOD, CAT, GR ja GSH-Px aktiivsus ning malondialdehüüdi (MDA) ja GSH sisaldus maksas ja neerudes määrati sobivate analüüsikomplektidega (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute). Lühidalt, MDA sisaldust mõõdeti spektrofotomeetrilise meetodiga, mis põhines tiobarbituurhappe ja MDA vahelisel reaktsioonil (Janero, 1990). GR aktiivsus ja GSH sisaldus määrati 5,5- ditiobis(2-nitrobensoehappe) abil (Carlberg ja Mannervik, 1985; Abegg et al., 2012). SOD aktiivsus määrati vastavalt inhibeerivale reaktsioonile nitrosinise tetrasooliumi redutseerimise ja ksantiini oksüdaasi vahel. CAT aktiivsus määrati stabiilse vesinikperoksiidi ammooniummolübdaadi kompleksi moodustumise põhjal (Aebi, 1984). GSH-Px aktiivsus määrati t-butüülvesinikperoksiidi redutseerimise hindamisega (Wheeler et al., 1990).

Kogu RNA eraldamine ja reaalajas kvantitatiivne PCR

Kogu RNA eraldati maksa- ja neerukudedest Trizol RNAiso komplektiga (Invitrogen, Carlsbad, CA), järgides tootja juhiseid. RNA proovid pöördtranskribeeriti cDNA-ks, kasutades PrimeScript RT reaktiivikomplekti (TaKaRa, Dalian, Hiina). Mangaani superoksiidi dismutaasi (MnSOD), vask-tsink-superoksiidi dismutaasi (CuZnSOD), CAT, GR, GSH-Px, Nrf2, Keap1 ja majapidamisgeeni (b-aktiini) päri- ja tagurpidi praimerid on näidatud täiendavas tabelis 2. Geenide arvukust mõõdeti StepOnePlus Real-Time PCR süsteemiga (ABI 7500, Applied Biosystems, Foster City, CA). Tsüklitingimused olid 95 C 30 sekundit, millele järgnes 35 tsüklit 95 C 5 s, 59 C 10 s ja 72 C 30 s. MRNA ekspressiooni kordne erinevus mõõdeti suhtelise kvantifitseerimismeetodi abil, kasutades reaalajas PCR-i efektiivsust, ja normaliseeriti b-aktiini tasemele, et võrrelda suhtelisi CT muutusi kõigi rühmade vahel (Livak ja Schmittgen, 2001).

Statistilised analüüsid

Kõik andmed on väljendatud keskmisena 6 SE. Statistiline analüüs viidi läbi ühesuunalise ANOVA abil, kasutades SPSS-i versiooni 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Kui rühmadevahelised erinevused olid olulised (näidatud P, 0,05), võrreldi keskmisi Tukey ausalt olulise erinevusega post hoc mitmekordsete võrdluste puhul. Pearsoni korrelatsioone analüüsiti kahemõõtmelise korrelatsioonianalüüsiga (SPSS versioon 20.0, SPSS Inc.). Olulisuse ja korrelatsiooni koefitsiendid on esitatud vastavalt kui "p" ja "r".

TULEMUSED

Munemisjõudlus ja munade kvaliteet Võrreldes {{0}},95 mg/kg arseeni rühma kuuluvatega, vähenes kanapäevade munatoodang ja munade munade arv märkimisväärselt 60,25 mg/kg kohta. kg arseenirühm (P, 0.05). Toiduarseen ei mõjutanud aga söödatarbimist ega FCR-i (tabel 1). Võrreldes {{20}},95 mg/kg arseeni rühmaga, vähenes Haugh' ühik märkimisväärselt 40.67 mg/kg (P, 0,05) ja 60,25 mg rühmas. /kg (P, 0,05) arseenirühmad. Lisaks vähenes nii albumiini kõrgus kui ka munakoore tugevus märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05), 40,67 mg/kg arseeni rühmas platoo ja järsult vähenes 60,25 mg/kg rühmas. mg/kg arseeni rühm (P, 0,05). Toiduarseen ei mõjutanud munakollase värvi ega munakoore paksust (tabel 1)

Arseeni ladestumine

Arseeni ladestumine albumisse (P, {0}}.05), munakollasesse (P, 0.05) ja kogu munasse (P, 0.05) suurenes oluliselt, kuna toidus saadava arseeni annus suurenes 0,95-lt 60,25 mg/kg-le (tabel 2). Samamoodi, kuna toidus saadava arseeni annus tõusis 0,95-lt 60,25 mg/kg-le, suurenes oluliselt arseeni ladestumine maksas (P, 0,05) ja neerudes (P, 0,05) (tabel 2).

Munade kvaliteedi ja munas sisalduva arseeni ladestumise korrelatsioonianalüüs

Arseeni ladestumine albumiinis oli negatiivses korrelatsioonis Haugh' ühikuga (r {0}}.622, P, 0.{{10}}1), albumiiniga kõrgus (r 5 20.878, P, 0.01) ja munakoore tugevus (r 5 20.897, P, 0.{{ 30}}1). Samal ajal oli arseeni ladestumine munakollases negatiivselt seotud ka Haugh' ühikuga (r 5 20,654, P, 0,01), albumiini kõrgusega (r 5 20,893, P, 0,01) ja munakoore tugevus (r 5 20,902, P, 0,01). Samamoodi leiti negatiivsed seosed arseeni ladestumise kogu munas ja Haugh' ühiku (r 5 20,640, P, 0,01), albumiini kõrguse (r 5 20,888, P, 0,01) vahel. , ja munakoore tugevus (r 5 20,902, P, 0,01) (tabel 3)

Seerumi biokeemilised indeksid

Võrreldes {{0}},95 mg/kg arseeni rühma kuuluvatega, tõusid ALAT tasemed märkimisväärselt 20,78 mg/kg rühmas (P , 0). {16}}5), 40,67 mg/kg (P , 0,05) ja 60,25 mg/kg (P , 0,05) arseenirühmad. Samal ajal tõusid AST tasemed 60,25 mg/kg arseeni rühmas märkimisväärselt võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05). Toiduarseen ei mõjutanud valgu või albumiini üldsisaldust seerumis (tabel 4).

Võrreldes {{0}},95 mg/kg arseeni rühma kuuluvatega, tõusid nii BUN-i kui ka UA tasemed märkimisväärselt 60,25 mg/kg arseeni rühmas (P, 0,05), samas kui arseeni ekspositsioon toidu kaudu ei olnud mõjutada CT taset seerumis (tabel 4).

Histopatoloogilised muutused

Maksakoe välimus oli normaalne ja muutumatu {{0}},95 mg/kg arseeni rühmas. Kuna aga toidus saadava arseeni annus tõusis 20,78-lt 60,25 mg/kg-le, muutusid sapijuhade proliferatsioon, hepatotsüütide steatoos ja tsentraalse veeni deformatsioon raskemaks (joonised 1A–1D). Neerukude oli 0,95 mg/kg arseeni rühmas normaalne ja muutumatu. Siiski esines 20,78 mg/kg arseeni saanud rühmas glomerulaarset kokkutõmbumist võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga. Kuna toidus saadava arseeni annus suurenes 40, 67-lt 60, 25 mg / kg, muutusid raskemaks neerutuubulite suurenemine, tubulaarne fibroos ja hüalinisatsioon (joonised 1E–1H).

Oksüdatiivse stressi biomarkerid

Võrreldes {{0},95 mg/kg arseeni rühma kuuluvatega, tõusid maksa MDA tasemed märkimisväärselt 60.25 mg/kg arseeni rühmas (P , {{12} }.05) ja neerude MDA tase tõusis oluliselt arseeni 20,78 mg/kg (P , 0,05), 40,67 mg/kg (P , 0,05) ja 60,25 mg/kg (P , 0,05) kasutamisel. rühmad (joonis 2A). GSH tase maksas janeerudoluliselt vähenenud 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0.05) ja platoo 40.67 ja 60.25 mg/kg arseeni rühmas (joonis 2B). Maksa SOD aktiivsus vähenes märkimisväärselt arseeni 40,67 mg/kg (P, 0,05) ja 60,25 mg/kg (P, 0,05) rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga. Neerude SOD aktiivsus vähenes märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja püsis 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas (joonis 2C). CAT aktiivsus maksas janeerudvähenes oluliselt, kuna toidus saadava arseeni annus suurenes {{0}},95-lt 60,25 mg/kg-le (P, 0).05, joonis 2D). Võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga, vähenes GR aktiivsus maksas ja neerudes märkimisväärselt 60,25 mg/kg arseeni rühmas (P, 0,05, joonis 2E ). Lisaks, võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga, vähenes maksa GSH-Px aktiivsus märkimisväärselt 60,25 mg/kg arseeni rühmas (P, 0,05) ja neerude GSH Px aktiivsus vähenes järsult 20,78 mg/kg arseeni rühmas. (P, 0,05) ja platood 40,67 ja 60,25 mg/kg arseenirühmades (joonis 2F).

Antioksüdantsete ensüümide, Nrf2 ja Keap1 molekulide geeniekspressioonid

Maksa CuZnSOD geeniekspressioon vähenes märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0).{16} }5) ja platood 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas. Neerude CuZnSOD geeni ekspressioon vähenes märkimisväärselt 40,67 mg/kg (P , 0.05) ja 60,25 mg/kg (P) puhul. , 0.05) arseenirühmad võrreldes 0,95 mg/kg arseenirühmaga (joonis 3A). Võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga, vähenes maksa MnSOD geeni ekspressioon oluliselt arseeni rühmas 20,78 mg/kg (P, 0).{73 }}5) ja platood 4{{80}},67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas. Neerude MnSOD geeniekspressioon ei olnud rühmade vahel oluliselt erinev (joonis 3B). Maksa CAT geeniekspressioon vähenes märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes {{105}},95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja platoo. rühmades 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni. Neerude CAT geeniekspressioon vähenes märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja oli 40,67 mg/kg arseeni rühmas platooline ning vähenes järsult 60,25 mg/kg rühmas. arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05, joonis 3C). GR geeni ekspressioon maksas ja neerudes vähenes märkimisväärselt 20, 78 mg / kg arseeni rühmas, võrreldes 0, 95 mg / kg arseeni rühmaga (P, 0, 05) ja platoo 40, 67 ja 60, 25 mg / kg arseeni rühmas (joonis 3D). Lisaks vähenes maksa GSH-Px geeniekspressioon märkimisväärselt, kuna toiduarseeni annus tõusis 0, 95-lt 40, 67 mg / kg (P, 0, 05) ja seejärel platoo 60, 25 mg / kg arseeni rühmas. Neerude GSH-Px geeniekspressioon vähenes märkimisväärselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja oli 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas platooline (joonis 3E). Nrf2 geeni ekspressioon maksas ja neerudes vähenes oluliselt 20,78 mg/kg arseeni rühmas, võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas platoo (joonised 4A ja 4C ). Seevastu Keap1 geeni ekspressioon maksas ja neerudes suurenes järsult 20,78 mg/kg arseeni rühmas, võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühmaga (P, 0,05) ja 40,67 ja 60,25 mg/kg arseeni rühmas platoo (joonised). 4B ja 4D).

Nrf{0}} Keap1 rajaga seotud korrelatsioonianalüüsid

CuZnSOD geeniekspressioon (maks, r {{0}}.613, P , 0,01;neerud, r {{0}}.687, P , 0.{{10}}1), CAT (maks, r 5 0.738, P , 0.01; neer, r 5 0.903, P , 0.01), GR (maks, r 5 0,477, P , 0,05; neer, r 5 0,485, P , 0,05) ja GSH-Px (maks, r 5 0,450, P , 0,05; neer , r 5 0.767, P , 0,01) maksas ja neerudes ning MnSOD geeni ekspressioon (r 5 0.707, P , 0,01) olid positiivses korrelatsioonis nende vastavate aktiivsustega. antioksüdantsed ensüümid. Lisaks oli Nrf2 geeniekspressioon positiivses korrelatsioonis CuZnSOD geeniekspressioonidega (maks, r 5 0.756, P , 0,01;neerud, r {{0}.736, P , 0.01), KASS (maks, r 5 0.893, P , 0.01;neerud, r {0}.740, P , {{10}.01), GR (maks, r 5 0 0,837, P , 0,01; neer, r 5 0,915, P , 0,01) ja GSH-Px (maks, r 5 0,822, P , 0,01; neer, r {{17} },722, P , 0,01) maksas janeerudja maksa MnSOD geeni ekspressioon (r {0}},720, P , 0,01). Nrf2 ja Keap1 mRNA ekspressiooni vahel oli negatiivne korrelatsioon (maks, r 5 20,746, P , 0,01;neerud, r {{0}},771, P , 0,01) maksas ja neerudes. Lisaks ei olnud korrelatsiooni MnSOD geeni ekspressiooni ja SOD ensümaatilise aktiivsuse või Nrf2 mRNA ekspressiooni vahelmunakanade neerud(Tabel 5).

ARUTELU

Arseen on looduses kõikjal esinev ja mürgine metalloid. See põhjustab inimestel ja loomadel mitmeid toksikoosseisundeid, sealhulgas hepatotoksilisust, nefrotoksilisust, neurovirulentsust, immunotoksilisust, kardiovaskulaarset toksilisust, hepatotoksilisust ja reproduktiivtoksilisust (Mandal ja Suzuki, 2002). Arseen on kõige tugevamalt suunatud loomade reproduktiivsüsteemile. Varasemad uuringud on näidanud, et toiduga kokkupuude roksarsooniga häirib munemiskiirust ja munade tootmist (Chiou et al., 1999; Zhang et al., 2017). Selles uuringus vähendas toiduga saadud arseeni lisamine märkimisväärselt munemisvõimet, sealhulgas munade tootmist ja EW-d. Varasemad uuringud on leidnud, et arseeni lisamine toiduga kutsub esile arseeni akumuleerumise munades ja vähendab munade kvaliteeti (Chiou et al., 1998; Zhang et al., 2017). Käesolevas uuringus vähendas toiduga saadud arseeni lisamine märkimisväärselt Haugh'i ühikut, albumiini kõrgust ja munakoore tugevust. Välja arvatud munakollase värvuse ja munakoore paksuse osas, leiti munades arseeni ladestumise ja muna kvaliteedi parameetrite vahel negatiivne seos. See viitab sellele, et arseeni ladestumine munas võib mõjutada Haugh'i ühikut, albumiini kõrgust ja munakoore tugevust. Nagu me teame, määrab munakoore paksuse palisaadi kihi paksus (Ruiz ja Lunam, 2000), samas kui pigmendi sadestumine määrab munakollase värvi. Seega oletasime, et arseeni toidulisandid ei pruugi mõjutada munakanade munade pigmendi ladestumise palisaadi kihi paksust. Uued tõendid näitavad, et maksa- ja neeruhaigused on pärast arseeniga kokkupuudet imetajatel tavalised (Liu ja Waalkes, 2008; Huang et al., 2009). Eelmine uuring näitas, et arseeniga kokkupuude kutsub esile histopatoloogilisi kahjustusi maksas, sealhulgas kudede desorientatsiooni, pelioosi ja vakuolisatsiooni, millega kaasneb Channa punctatus'e hepatotsüütide karüolüüs, apoptoos ja nekroos (Roy ja Bhattacharya, 2006). Selles uuringus täheldasime tõsiseid muutusi sapijuha proliferatsioonis, hepatotsüütide steatoosi ja maksa keskveeni deformatsiooni, kuna toidus saadava arseeni annus suurenes 20, 78-lt 60, 25 mg / kg. Roy ja Bhattacharya (2006) leidsid samuti, et kokkupuude arseeniga kutsub esile glomeruli kahanemise, ebakorrapärasused neerutuubulites ja Bowmani ruumi suurenemise. Käesolevas uuringus toidus saadava arseeni annusena

tõusis 20,78-lt 60,25 mg/kg-le, olid neerude histopatoloogilised muutused väga tõsised, sealhulgas neerutuubulite suurenemine, glomerulaaride kokkutõmbumine ning tubulaarne fibroos ja hüalinisatsioon, mis on kooskõlas eelmise uuringuga (Roy ja Bhattacharya, 2006). Varasemate aruannete kohaselt on seerumi AST ja ALAT tase osutunud maksa põletikulise reaktsiooni ja fibroosi asendusmarkeriteks (Wang et al., 2008; Khattab et al., 2015). Selles uuringus tähendas ASAT ja ALAT taseme tõus seerumis, et maksapõletikuline reaktsioon tugevnes pärast kokkupuudet arseeniga, mis oli kooskõlas munakanade maksa täheldatud histopatoloogiliste muutustega. Patel ja Kalia (2013) leidsid samuti, et arseeni põhjustatud hepatotoksilisus väljendub seerumi ALAT ja AST taseme tõusus Wistari rottidel. Neerufunktsiooni jälgitakse regulaarselt BUN-i, CT- ja UA-tasemete abil seerumis. Leidsime, et seerumi BUN ja UA tase tõusis märkimisväärselt ning seerumi CT tase kippus pärast arseeni lisamist toidulisandina tõusma, mis tähendab, etneerudkahjudtulenes arseeniga kokkupuutest munakanadel, mis on kooskõlas varasemate uuringutega (Liu et al., 2000). On hästi teada, et arseeniga kokkupuutest põhjustatud koekahjustused on tihedalt seotud oksüdatiivse stressiga (Jomova et al., 2011). Kui oksüdatiivne stress vallandub, indutseerivad rakusisesed reaktiivsed hapniku liigid (ROS) LPO-d, mida saab jälgida rakusisese MDA tasemega (Storey, 1996). Selles uuringus tõusid maksa ja neerude MDA tasemed märkimisväärselt pärast arseeni lisamist toidus, mis tähendab, et LPO suurenes, mis võis viidata maksa ja maksa oksüdatiivsele kahjustusele.munakanade neerud.GSH mängib olulist rolli ka rakusisese oksüdatiivse stressi reguleerimisel (Finkel ja Holbrook, 2000). Võrreldes 0,95 mg/kg arseeni rühma kuuluvatega, on GSH tase

olid märkimisväärselt vähenenud rühmades, keda raviti kõrgemate arseeni kontsentratsioonidega, mis viitab sellele, et arseen võib seostuda GSH-ga, et nõrgendada maksa ja maksa antioksüdantset võimet.neerud.Flora jt. (1997) teatasid, et kokkupuude arseeniga vähendab GSH kontsentratsiooni ja põhjustab märkimisväärseid kahjustusi maksas janeerudrottidest. Lisaks annavad intratsellulaarsed antioksüdantsed ensümaatilised süsteemid kaitsvaid rolle, et kaitsta oksüdatiivse stressi eest, sealhulgas SOD, CAT, GR ja GSH-Px (Finkel ja Holbrook, 2000). Selles uuringus vähendas toiduga saadud arseeni lisamine märkimisväärselt SOD, CAT, GR ja GSH-Px aktiivsust munakanade maksas ja neerudes. Kui antioksüdandisüsteemid ei suuda neutraliseerida liigset intratsellulaarset ROS-i, tekib LPO tõttu oksüdatiivne kahjustus, mis võib omakorda nõrgendada antioksüdantsete ensüümide aktiivsust. Eelmises uuringus teatati sarnaselt, et arseen kutsub esile oksüdatiivse stressi roti neerudes (Sener et al., 2016). Antioksüdantsed ensüümid on valgud ja neid võivad reguleerida geenid transkriptsiooni tasemel. Käesolevas uuringus vähendas arseeniga kokkupuude märkimisväärselt CuZnSOD, CAT, GR ja GSHPx mRNA ekspressiooni. Lisaks oli CuZnSOD, CAT, GR ja GSH-Px geeniekspressioon positiivses korrelatsioonis antioksüdantsete ensüümide aktiivsusega, mis tähendab, et arseeni kokkupuude vähendas antioksüdantsete ensüümide aktiivsust, inhibeerides mRNA ekspressiooni. Sarnaselt teatati korrelatsioonidest antioksüdantsete ensüümide aktiivsuse ja geeniekspressiooni vahel munakanade maksas ja neerudes pärast elavhõbedaga kokkupuudet. Toidu arseeni lisamine ei mõjutanud aga MnSOD ekspressioonineerud.See võis olla tingitud sellest, et SOD-l on mitu isoensüümi ja selle aktiivsust MnSOD geen ei mõjuta. Nrf2 mängib olulist rolli kaitsesüsteemis oksüdatiivse stressi vastu. Põhitingimustes seondub Nrf2 tsütoplasmas Keap1-ga. Kui rakusisene ROS-i tase on piisavalt kõrge, et muuta Keap1 reaktiivseid tioolrühmi, translokeerub Nrf2 palju kergemini tuuma, kus see ärritab antioksüdantidele reageerivat.

element ja aktiveerib seejärel allavoolu kaitsvad geenid (Sinha et al., 2013). Selles uuringus leidsime, et arseeni kokkupuude vähendas märkimisväärselt Nrf2 geeni ekspressiooni ja allavoolu antioksüdantsete ensüümide ekspressiooni. Nrf2 ja allavoolu antioksüdantsete ensüümide geenide allareguleerimine pärast arseeniga kokkupuudet viitas sellele, et arseen pärssis antioksüdantsete ensüümide geenide ekspressiooni, pärssides Nrf2 geeni ekspressiooni maksas janeerud. Lisaks oli Keap1 geeni ekspressiooni tugevnemine negatiivses korrelatsioonis Nrf2 ja antioksüdantse ensüümi geeniekspressiooniga, mis tähendab, et tsütoplasmaatilise Keap1 ülesreguleerimine soodustab Nrf2 translokatsiooni tsütoplasmast tuuma (Kensler et al., 2007). Sarnases uuringus teatati, et rakusisene Nrf{5}}Keap1 rada inaktiveeritakse vastuseks arseeniga kokkupuutele (Janasik et al., 2018). Sellegipoolest teatati ühes varasemas uuringus, et arseeniga kokkupuude suurendab Nrf2-Keap1 rada, et kaitsta oksüdatiivsete kahjustuste eest (Massrieh et al., 2006). Need leiud ei ole selle uuringuga vastuolus. Oksüdatiivse stressi varases staadiumis võivad Nrf{11}}Keap1 kaitsvad toimed aktiveeruda, et vältida oksüdatiivset stressi. Sellegipoolest ei pruugi Nrf{13}}Keap1 rada vastu pidada oksüdatiivsetele kahjustustele, mis on põhjustatud pikaajalisest kokkupuutest suure arseeniannusega (Kensler et al., 2007). Seejärel võib Nrf2- Keap1 rada pärssida ning munakanade maksades ja neerudes võib tekkida rakusisene oksüdatiivne kahjustus või isegi apoptoos. Praeguseid tulemusi silmas pidades pakub see uuring uusi tõendeid maksa ja neerude antioksüdantide kaitse kohta munakanade arseeniga kokkupuutel ning selgitab esimest korda välja Nrf2-Keap1 raja keskset rolli arseeni põhjustatud oksüdatiivses stressis. . Kokkuvõtteks võib öelda, et toiduga saadud arseeni lisamine vähendas munakanade munemist ja munade kvaliteeti. Histopatoloogilised kahjustused tekkisid maksas janeerudpärast toiduga kokkupuudet arseeniga. Lisaks põhjustas toiduga kokkupuude arseeniga maksa ja neerude oksüdatiivset stressi, kahjustades munakanade Nrf{0}}Keap1 rada.