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家畜营养与调控创新团队揭示硫化氢暴露导致猪肺脏炎症和细胞死亡机制

2020-09-24 13:58:33来源:中国(guo)农(nong)业科学院北京畜牧(mu)兽医研究(jiu)所作者:中(zhong)国农业科学(xue)院北京畜(chu)牧兽医研究所(suo)
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    近日,牧医所(suo)家(jia)畜(chu)营养与调控创新团队研(yan)究发现,猪(zhu)硫化氢(qing)暴露可(ke)以(yi)通(tong)过抗原呈(cheng)递、补体激活、IL-17、铁死亡和程序性坏死等多个通(tong)路引(yin)起肺脏免疫抑(yi)制(zhi)、炎症应(ying)答、细胞死亡和组织损伤。该研(yan)究揭示(shi)了(le)环境(jing)硫化氢(qing)危害动物机(ji)体健(jian)康的潜在(zai)分子机(ji)制(zhi),为评估(gu)环境(jing)硫化氢(qing)污染对畜(chu)禽及人类健(jian)康的毒性机(ji)制(zhi)提(ti)供(gong)了(le)新思路,有望为硫化氢(qing)中毒的解毒方案提(ti)供(gong)潜在(zai)的药(yao)物靶(ba)点。

  据团队首席张宏福研究员介绍,环(huan)境硫(liu)化(hua)(hua)氢不(bu)仅(jin)损伤(shang)动(dong)物的中枢(shu)神(shen)经系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong),而且对呼吸(xi)系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong)、心血管系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong)、消化(hua)(hua)系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong)等多(duo)个系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong)的组(zu)织(zhi)器官都存在广泛的损伤(shang)。呼吸(xi)系(xi)(xi)统(tong)(tong)(tong)(tong)是有(you)害气体攻击的首要靶点(dian),但硫(liu)化(hua)(hua)氢暴露引起猪(zhu)肺脏损伤(shang)的分子机制仍不(bu)清楚。

  本研究首次以保育猪为模型,发(fa)现硫化(hua)氢(qing)暴露(lu)能够(gou)引(yin)起(qi)猪肺(fei)脏(zang)组(zu)织病理学炎(yan)症(zheng)损(sun)伤(shang),并提(ti)高(gao)促炎(yan)细(xi)胞因(yin)子TNF-α和(he)IL-17的(de)表达(da)。肺(fei)脏(zang)TMT标记蛋(dan)(dan)白(bai)组(zu)学技术分析发(fa)现,硫化(hua)氢(qing)处理引(yin)起(qi)526个(ge)(ge)蛋(dan)(dan)白(bai)发(fa)生(sheng)改变,这些差异蛋(dan)(dan)白(bai)主要富(fu)集在(zai)抗原呈递(di)、补体和(he)凝血级联、IL-17信号(hao)通(tong)路(lu)、铁死(si)(si)亡(wang)和(he)程序性坏死(si)(si)等多(duo)个(ge)(ge)信号(hao)通(tong)路(lu)。同时还发(fa)现硫化(hua)氢(qing)暴露(lu)引(yin)起(qi)黏蛋(dan)(dan)白(bai)MUC5AC、MUC5B和(he)CASP3表达(da)量(liang)的(de)升(sheng)高(gao),这些蛋(dan)(dan)白(bai)与肺(fei)脏(zang)炎(yan)症(zheng)反应(ying)和(he)细(xi)胞凋(diao)亡(wang)直接相(xiang)关(guan)。因(yin)此,硫化(hua)氢(qing)暴露(lu)通(tong)过多(duo)个(ge)(ge)通(tong)路(lu)引(yin)起(qi)肺(fei)脏(zang)免疫(yi)抑(yi)制、补体激(ji)活、黏液(ye)积累、铁死(si)(si)亡(wang)、程序性坏死(si)(si)和(he)细(xi)胞凋(diao)亡(wang),最终导致肺(fei)脏(zang)炎(yan)症(zheng)反应(ying)、细(xi)胞死(si)(si)亡(wang)和(he)组(zu)织损(sun)伤(shang)。该研究阐明(ming)了硫化(hua)氢(qing)暴露(lu)引(yin)起(qi)猪肺(fei)脏(zang)炎(yan)症(zheng)损(sun)伤(shang)的(de)具体分子机制,为畜禽(qin)养殖环(huan)境评(ping)估和(he)绿色发(fa)展提(ti)供新(xin)的(de)理论基础,为硫化(hua)氢(qing)中毒的(de)解(jie)毒治疗及畜禽(qin)和(he)人类健康提(ti)供重要理论支撑。

  相关研究成果发表在《环境研究(Environmental Research)》(IF = 5.715),中国农业科学院北京畜牧兽医研究所为第一完成单位,中比联合培养博士生刘真为论文第一作者,张宏福研究员和唐湘方副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目支持。

  原文链接(jie):http://authors.elsevier.com/sd/article/S0013-9351(20)31101-4

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