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硒是人和动物必需微量元素,在维持包括人在内的很多物种的正常生理功能中起着重要作用,与一些疾病的发生如克山病、肝坏死及牲畜的白肌病密切相关,在禽类的生长发育、繁殖、免疫功能及抵抗疾病等方面发挥着重要生物学功能。肝脏是重要的硒积累和硒中毒的攻击器官,缺硒可以引起肝脏细胞凋亡、变性、坏死,同时过量的硒可以引起硒中毒。动物体内硒存在的主要形式是硒蛋白。硒主要通过硒蛋白发挥其生物学作用。研究发现,硒的摄入量与一些硒蛋白的变化相关,硒在一定程度调控硒蛋白的表达。硒蛋白W是动物体内硒蛋白家族的重要成员之一,目前关于硒蛋白W的研究主要集中在哺乳动物,在禽类肝脏组织内的表达与调控研究还未报道,低硒诱导鸡肝脏细胞凋亡的机制也研究较少。
本试验以鸡胚、雏鸡和育成公鸡为实验对象。实验动物处理如下,①零日龄鸡胚分成3组,其中Se-Ⅰ组、Se-Ⅱ注射Na2SeO3使蛋清硒含量终浓度分别为0.08μg/ml、0.10μg/ml,并于12d、15d、18d、21d剖鸡胚取肝组织;②一日龄雏鸡随即的分为3组,L组、M组和H组分别饲喂饲喂硒量为0.033mg/kg、0.15mg/kg和1.5mg/kg的日粮,于15d、25d、35d、45d及55d剖杀采肝组织;③一日龄公鸡随即分为5组,Control组饲喂基础日粮,Se-Ⅰ、Se-Ⅱ、Se-Ⅲ、Se-Ⅳ组分别添加Na2SeO3使硒含量分别为0.6mg/kg、1.1mg/kg、1.5mg/kg、2.0mg/kg饲喂90d剖杀取肝组织。通过检测肝组织SelW、SecS、SPS.1mRNA表达,及L组和M组肝组织显微结构的观察及细胞凋亡和凋亡相关基因(Caspase-3、Caspase-8、Fas)的检测,探讨硒缺乏致鸡肝脏细胞凋亡的机制及日粮中不同硒水平对鸡肝脏组织中SelW及其合成代谢相关酶表达的影响,结果如下。
1.通过对鸡肝脏病理结构观察说明饲喂正常和富硒饲料鸡肝脏形态完整,肝索排列整齐规则,组织无明显变化。缺硒可导致肝脏组织结构异常,肝索排列不整齐,炎性细胞浸润,肝细胞变性、坏死和凋亡。
2.通过对鸡胚、雏鸡及育成公鸡肝脏组织中硒含量与SelW、SecS、SPS.1mRNA水平的检测,表明日粮硒含量在0.033mg/kg-2.0mg/kg范围内可以调控肝脏中SelW、SecS、SPS-1mRNA表达水平,呈剂量效应关系,鸡胚肝组织SelWmRNA表达水平亦呈剂量效应关系,而SecS、SPS-1mRNA表达水平呈波动性变化。
3.通过对鸡肝脏组织细胞凋亡及凋亡基因Caspase-3、Caspase-8、FasmRNA水平的检测,表明缺硒能够引起肝脏组织发生细胞凋亡,Caspase-3、Caspase-8、FasmRNA表达水平升高,提示Fas/Fasl介导的Caspase家族的级联反应而导致的细胞凋亡可能在硒缺乏致肝脏损伤的发展过程中起到重要的作用。