NEFAs和BHBA诱导氧化应激对奶牛肝细胞NF-κB信号通路影响的研究

【摘要】血液中高浓度的非酯化脂肪酸（non-esterifiedfattyacids，NEFAs）和β-羟丁酸（β-hydroxybutyrate，BHBA）是奶牛酮病的临床病理学特征，并且酮病奶牛经常遭受氧化应激。高NEFAs和BHBA血症与奶牛的炎症性疾病（例如乳腺炎和子宫内膜炎）的发生密切相关。NF-κB信号通路可以被氧化应激激活，并且参与动物机体炎症应答过程。然而，在奶牛肝细胞，高浓度的NEFAs和BHBA是否能够激活核因子-κB（nuclearfactor-κB，NF-κB）信号通路从而诱导奶牛肝细胞的炎性损伤，目前尚不清楚。因此，本实验通过体外培养原代犊牛肝细胞，分别添加不同浓度的NEFAs、BHBA、NF-κB通路抑制剂PDTC和抗氧化剂NAC，研究NEFAs和BHBA对奶牛肝细胞氧化应激、NF-κB信号通路及其介导的下游炎性因子的影响，并测定健康奶牛、亚临床酮病奶牛和临床酮病奶牛血液中炎性因子TNFα、IL-6和IL-1β的含量，以期了解高NEFAs和BHBA血症引发酮病奶牛肝细胞炎性损伤的机制。测定了亚临床酮病和临床酮病病牛血清（浆）促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的浓度，结果表明酮病奶牛血清（浆）中的炎性因子的分泌量显著高于健康奶牛，说明酮病奶牛存在低强度炎性反应。观测不同浓度的NEFAs、BHBA、NF-κB通路抑制剂PDTC和抗氧化剂NAC对原代犊牛肝细胞氧化应激、NF-κB信号通路及其介导的下游炎性因子的影响。首先，体外培养奶牛肝细胞，分别用添加1.2mMNEFAs和1.8mMBHBA，作用多个时间点。结果显示，NEFAs作用9h后和BHBA作用24h后IκBα蛋白的磷酸化水平最强。然后，添加不同浓度的NEFAs（0、0.6、1.2和2.4mMNEFAs）、10μMPDTC、10μMPDTC+1.2mMNEFAs、10mMNAC、10mMNAC+1.2mMNEFAs作用9h和不同浓度的BHBA（0、0.6、1.2、1.8和2.4mM）、10μMPDTC、10μMPDTC+1.8mMBHBA、10mMNAC、10mMNAC+1.8mMBHBA作用24h。结果表明，与对照组相比，添加NEFAs和BHBA实验组的NF-κBp65蛋白表达和转录活性随着IKKβ激酶活性和磷酸化IκBα蛋白的表达而显著增加。NF-κBp65激活后，显著上调了促炎因子TNFα、IL-6和IL-1β的表达和释放，表明高浓度NEFAs和BHBA可触发奶牛肝细胞的炎性应答。当添加NF-κB通路抑制剂PDTC后，IκBα蛋白的磷酸化水平和NF-κBp65蛋白表达和转录活性以及它的靶基因都显著降低。并且，添加NEFAs可以明显增加氧化应激指标活性氧（ROS）的过量产生。BHBA可显著加速另外一些氧化应激指标NO和iNOS的大量产生。此外添加抗氧化剂NAC后，ROS的活性和促炎因子TNFα、IL-6和IL-1β的表达和释放显著降低。以上结果表明，高浓度的NEFAs和BHBA能够引起氧化应激，进一步激活NF-κB信号通路，促进肝细胞炎性因子TNFα、IL-6和IL-1β的合成和释放，引起奶牛肝细胞的炎性应答。
【作者】史晓霞；
【导师】刘国文；
【作者基本信息】吉林大学，临床兽医学，2014，硕士
【关键词】奶牛；酮病；非酯化脂肪酸；β-羟丁酸；氧化应激；炎性损伤；NF-κB信号通路；

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