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硒代蛋氨酸纳米粒的制备及其对氟暴露小鼠脾脏炎性损伤的干预机制

李媛媛

硒代蛋氨酸纳米粒的制备及其对氟暴露小鼠脾脏炎性损伤的干预机制

李媛媛1
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作者信息

  • 1. 山西农业大学
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摘要

【目的】本试验将从富硒酵母中提取硒代蛋氨酸(SeMet),制备硒代蛋氨酸纳米粒(CS-SeMet),通过建立氟暴露小鼠模型,综合比较SeMet与CS-SeMet对氟致脾脏损伤的干预效果,并探究TLR4/NF-κB通路在CS-SeMet缓解氟诱导的小鼠脾脏炎性损伤中的作用。 【方法】选取酿酒酵母,通过在培养基中加入亚硒酸(H2SeO3)溶液,得到富硒酵母,再经过胰蛋白酶裂解得到SeMet,将裂解的SeMet过滤后与壳聚糖(CS)、三聚磷酸钠(TPP)通过交联法制备CS-SeMet。利用紫外吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、粒径和电位分析仪表征CS-SeMet。体外DPPH、ABTS自由基清除试验检测CS-SeMet的抗氧化活性。通过ICP-MS仪对CS-SeMet进行包封率和模拟体外释放的检测。选取雄性C57BL/6 小鼠 90 只,平均分为 C 组(蒸馏水)、F 组(150 mg/L NaF)、SeMet组(0.5 mg/kg·bw,标准 SeMet)、CS-SeMet 组(含 0.5 mg/kg·bw SeMet 的 CS-SeMet)、F+SeMet 组(150 mg/L NaF+0.5 mg/kg·bw 标准 SeMet)、F+CS-SeMet 组(150 mg/L NaF+含 0.5 mg/kg·bw SeMet 的 CS-SeMet)。饲养15 周后,采取小鼠血液并取小鼠脾脏组织, HE染色观察小鼠脾脏组织病理学变化,透射电镜观察小鼠脾脏组织中脾细胞超微结构。血液细胞分析仪检测血常规,生化试剂盒检测脾脏组织中氧化应激相关指标的含量, ELISA检测小鼠脾脏组织的抗体水平和GPX4以及小鼠血清中SEP的含量。应用qRT-PCR 和Western Blot 技术检测 TLR4/NF-κB 信号通路相关因子的基因蛋白水平,免疫荧光染色统计IL-6、IL-1β、TNF-α的表达情况。 【结果】1.制备出平均粒径为 145.7±0.46 nm,均一的、呈淡蓝色的 CS-SeMet。CS-SeMet的包封率可以达到67.76%,且具有良好的体外抗氧化功能和缓释效果。 2.组织病理学观察发现 C 组小鼠脾脏组织白髓、红髓分界明显,细胞排列规则;F组脾脏组织红白髓分界不清淅,分布紊乱,且白髓区域面积不同程度减少。补充SeMet和CS-SeMet后,小鼠脾脏组织红髓和白髓分界明显,细胞排列规则,较F组相比有明显恢复。对照脾脏组织的超微结构显示,C组脾脏电镜显示脾索外观正常,F组电镜显示具有大量变性和核固缩的淋巴细胞,且观察到线粒体也发生破坏、溶解、破裂,而在加入SeMet和CS-SeMet后,这些现象有所缓解。 3.血常规检测发现,与C组相比,F组小鼠血液中粒细胞比率和白细胞总数显著升高(##P<0.01),血红蛋白含量和红细胞总数显著降低(#P < 0.05)。与 F 组相比,F+CS-SeMet 组的白细胞总数显著降低(**P < 0.01),红细胞总数和血红蛋白含量显著升高(*P < 0.05),F+SeMet 组的白细胞总数显著降低(*P < 0.05),血红蛋白浓度显著升高(*P < 0.05)。 4.氧化应激结果显示,与C组相比,F组小鼠脾脏组织的MDA和ROS含量显著升高(#P < 0.05),SOD 和 CAT 含量显著降低(##P < 0.01)。与 F 组相比,F+CS-SeMet和 F+SeMet 组的 SOD 和 CAT 含量均显著升高(**P < 0.01),MDA含量均显著降低(*P < 0.05),且 F+CS-SeMet 组的 ROS 水平也有显著降低(*P < 0.05)。 5.通过ELISA检测结果显示,与C组相比,F组小鼠脾脏组织的IgA、IgG和IgM抗体水平和硒蛋白 GPX4、SEP 表达水平均显著降低(##P < 0.01);与F 组相比,F+CS-SeMet 组小鼠脾脏组织的 IgA、IgG和 IgM 抗体水平极显著升高(***P < 0.001),硒蛋白 GPX4 和 SEP 表达水平显著升高(**P < 0.01),F+SeMet 组对小鼠脾脏组织的抗体水平和GPX4以及SEP也均有显著升高。 6.通过 qRT-PCR 检测发现,与 C 组相比,F 组小鼠脾脏组织的 TLR4、TRAF6、MyD88、P65、IKKβ、IκBα、IL-6、IL-1β、TNF-α 的 mRNA 表达水平显著升高(##P < 0.01),TGF-β 和 IL-10 的 mRNA表达水平显著降低(##P < 0.01)。与 F组相比,F+CS-SeMet 组 TLR4/NF-κB 通路基因表达水平均显著降低(*P < 0.05),TGF-β 和 IL-10 的mRNA表达水平显著升高(*P < 0.05);F+SeMet 组 TRAF6、MyD88、P65、IκBα、IL-1β、TNF-α 的 mRNA表达水平显著降低(*P < 0.05),IL-10 的 mRNA 表达水平极显著升高(***P < 0.001)。 7.蛋白表达水平结果显示,与C组相比,F组TLR4、IKKβ、P-P65、P65的蛋白表达水平显著升高(#P < 0.05),而 IκBα的蛋白表达水平显著降低(##P < 0.01)。与 F 组相比,F+CS-SeMet 组 TLR4、IKKβ、P-P65、P65 的蛋白表达水平均显著降低(*P < 0.05), IκBα的蛋白表达水平显著升高(*P < 0.05),F+SeMet 组 TLR4 和 IKKβ 的蛋白表达水平均显著降低(**P < 0.01)。 【结论】1.本实验成功制备出具有抗氧化活性的CS-SeMet,可有效补充脾脏硒含量。 2.150 mg/L NaF暴露 15 周后,导致了小鼠脾脏组织的氧化应激,促进炎性因子的分泌,诱发炎症,损害了脾脏的组织结构,导致其免疫功能下降。 3.CS-SeMet(含 0.5 mg/kg·bw 的 SeMet)可有效地通过影响 TLR4/NF-κB 通路的基因蛋白表达,抑制炎性因子的分泌,缓解脾脏组织氧化应激,从而改善小鼠脾脏组织的炎性损伤以及恢复脾脏组织的免疫功能。

关键词

硒代蛋氨酸纳米粒/制剂工艺/脾脏炎性损伤/药理机制

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授予学位

硕士

学科专业

兽医

导师

王金明

学位年度

2024

学位授予单位

山西农业大学

语种

中文

中图分类号

R9
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