摘要
犬食物过敏(Foodallergy,FA)是一种由免疫系统介导的对食物蛋白质的不良反应,患病犬可发生肠道炎症,进而发展为各种慢性肠道疾病。目前,避免过敏原的摄入是预防犬FA的最有效手段。治疗FA犬的肠道炎症以饮食控制和药物使用为主,花费昂贵且可能产生不良反应,因此,开发有助于防治犬FA诱发的肠道炎症的新策略意义重大。燕麦蒽酰胺(Avenanthramide,AVA)是一种存在于燕麦中的多酚类化合物,具有抗炎和抗氧化等多种生物活性,并表现出调节肠道微生物区系的潜能。然而,当前未见有关于AVA对FA所致肠道炎症的机制性研究及其在犬上的应用报道。本论文共设计四个试验,系统阐明了AVA对FA诱导的肠道炎症的作用机制及其对FA犬肠道炎症的影响。试验一探讨了AVA对卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)诱导的小鼠肠道炎症的影响。试验选用40只雄性BALB/c小鼠,随机分为4个处理组:正常对照组(CON),OVA致敏组(OVA),OVA致敏的基础上补充10mg/kg体重(Bodyweight,BW)AVA组(OVA+LAVA),和OVA致敏的基础上补充20mg/kgBWAVA组(OVA+HAVA)。结果显示,相较于OVA组,补充AVA组小鼠空肠与结肠组织中的肿瘤坏死因子-α(Tumornecrosisfactor,TNF-α)浓度显著降低(P<0.05),而白细胞介素-10(Interlukin-10,IL-10)和转化生长因子-β(Transforminggrowthfactor-β,TGF-β)浓度显著升高(P<0.05)。补充AVA组的小鼠空肠和结肠组织中ZO-1和Occludin的水平显著高于OVA组(P<0.05)。此外,相较于OVA组,补充AVA组的小鼠空肠和结肠组织中Hsp70的蛋白表达显著增加(P<0.05),而磷酸化NF-κB的表达显著减少(P<0.05)。本研究表明AVA对FA小鼠的肠道炎症具有缓解作用,其机制可能涉及其对Hsp70-NF-κB信号的调控。试验二进一步验证了Hsp70-NF-κB信号与AVA功能间的关联,并探讨了AVA对FA小鼠肠道微生物区系的影响。试验选用40只雄性BALB/c小鼠,随机分为4个处理组:OVA致敏组(OVA),OVA致敏的基础上补充20mg/kgBWAVA组(OVA+HAVA),OVA致敏的基础上联用Hsp70的抑制剂Apoptozole组(OVA+APO),和OVA+HAVA基础上联用APO组(OVA+HAVA+APO)。结果显示,相较于OVA+HAVA组,OVA+APO和OVA+HAVA+APO组小鼠血清中IL-6、IL-1β和TNF-α的水平增加(P<0.05),小鼠空肠与结肠中IL-4和TNF-α的含量增加(P<0.05),但Claudin-1和Occludin的含量减少(P<0.05)。与其他两组相比,OVA+HAVA和OVA+HAVA+APO组小鼠肠道中产丁酸菌如Lachnospiraceae科的相对丰度增加(P<0.05);与OVA组相比,OVA+HAVA和OVA+HAVA+APO组小鼠肠道中Roseburia和Blautia属的相对丰度增加(P<0.05)。此外,与其他两组相比,摄入AVA升高了小鼠结肠中的丁酸含量(P<0.05),而丁酸已被证实可促进Hsp70的表达。本研究证实了AVA对FA诱导的肠道炎症具有缓解作用,并进一步揭示了AVA显著调节FA小鼠的肠道微生物结构,增加小鼠结肠中丁酸的浓度。此外,本研究发现抑制Hsp70消除了AVA的肠道保护功能,验证了AVA对肠道炎症的缓解作用依赖于Hsp70-NF-κB信号途径。试验三旨在研究AVA应用于犬上的安全剂量,并初步探索AVA对于犬肠道微生物的影响。试验选用32只健康比格犬,随机分为4个处理组:正常对照组(CON),灌胃2mg/kgBWAVA组(LAVA),灌胃6mg/kgBWAVA组(MAVA),和灌胃10mg/kgBWAVA组(HAVA)。结果显示,在试验第21和42天,与对照组犬相比,摄入不同剂量AVA组犬的体重、血常规指标、血液生化指标及心电图指标均未发生显著改变(P>0.05)。此外,试验第42天收集的犬粪便中微生物组成的分析结果显示,与对照组相比,补充不同剂量AVA组犬粪便中Lachnospiraceae科和Blautia属的相对丰度显著增加(P<0.05)。本研究结果表明,2~10mg/kgBW的AVA对健康犬的生长状况、肝肾功能和心脏功能等无显著影响,且AVA可以改善犬肠道微生物组成。试验四探讨了AVA对FA诱导的犬肠道炎症的应用效果,并进一步探究了AVA对FA犬肠道菌群组成及其代谢产物的影响。试验招募18只被诊断为患有FA而表现出肠道炎症的病例犬,随机分为2个处理组:常规治疗组,和在常规治疗的基础上补充6mg/kgBWAVA组。结果显示,与常规治疗组相比,补充AVA组犬血清中的IL-1β、TNF-α、二胺氧化酶和肠型脂肪酸结合蛋白的水平显著降低(P<0.05),且补充AVA组犬血液中的白细胞数目降低(P<0.05),但血红蛋白浓度升高(P<0.05)。此外,补充AVA增加了犬粪便中Firmicutes门、Lachnospiraceae科、Lachnoclostridium属和Ruminococcus_torques_group属的相对丰度(P<0.05),并伴随着丁酸含量的增加(P<0.05),这与AVA在FA诱导的模型小鼠上的改善效果一致。 综上,本研究通过建立OVA诱导的小鼠肠道炎症模型,证明了AVA对肠道炎症具有显著缓解作用,AVA作用机制可能与其调节肠道Hsp70-NF-κB信号,以及改善肠道微生物区系并升高丁酸浓度有关;以比格犬和FA病例犬作为试验动物,揭示了AVA是一种可缓解犬因FA而诱发的肠道炎症的有益化合物,这可能与AVA能够增加犬肠道中产丁酸菌的相对丰度及丁酸含量有关。