硼對(duì)雛鴕鳥(niǎo)腸管生長(zhǎng)發(fā)育、黏膜免疫及Notch1-Jagged1-Hes-1信號(hào)通路的影響.pdf

1、非洲鴕鳥(niǎo)(Struthio camelus)長(zhǎng)達(dá)90天的育雛階段是養(yǎng)殖過(guò)程中決定成敗和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵時(shí)期。此階段雛鴕鳥(niǎo)腸管發(fā)育和黏膜免疫功能不完善，易遭受各種腸管疾病的侵襲而使鴕鳥(niǎo)生長(zhǎng)性能降低甚至造成死亡，從而使鴕鳥(niǎo)養(yǎng)殖企業(yè)蒙受損失。而硼是一種具有多種生物活性的微量元素，對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能、器官的發(fā)育、免疫功能和微量元素代謝等方面具有重要的功能。但目前為止，硼對(duì)于非洲鴕鳥(niǎo)腸管的生理作用和功能鮮有報(bào)道。為探明硼對(duì)雛鴕鳥(niǎo)腸管的生理功能，本試驗(yàn)將

2、48羽10日齡非洲雛鴕鳥(niǎo)隨機(jī)分為6組，每組8羽，飼喂相同的預(yù)混料，并每天4次固定時(shí)間飼喂給每組鴕鳥(niǎo)不同濃度的硼酸水(0、40、80、160、320和640 mg/L)，直至90日齡。通過(guò)采用HE染色、細(xì)胞特異性染色、免疫組織化學(xué)、細(xì)胞凋亡、ELISA技術(shù)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR等手段研究硼對(duì)非洲雛鴕鳥(niǎo)腸管發(fā)育、腸管黏膜免疫功能、腸管細(xì)胞增殖和凋亡及Notch＜/Jagged＜/Hes-1信號(hào)通路的影響，為育雛期鴕鳥(niǎo)飼養(yǎng)管理、生理機(jī)能研究和疾

3、病防治提供可靠的形態(tài)數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。研究結(jié)果如下:
　　1.硼對(duì)雛鴕鳥(niǎo)腸管發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響
　　在40、80和160 mg/L組中腸管（十二指腸、空腸和回腸）相對(duì)重量有所增加;腸管絨毛高度和絨毛高度/隱窩比增加，并在80 mg/L組中顯著增加;在高劑量組，尤其是640 mg/L組中腸管相對(duì)重量和絨毛高度、絨毛高度/隱窩比都顯著降低。在組織形態(tài)學(xué)方面，低劑量組中腸管的組織學(xué)結(jié)構(gòu)完整，發(fā)育良好;而在高劑量組中十二指腸和空

4、腸絨毛形態(tài)不甚規(guī)則，絨毛頂端上皮組織出現(xiàn)有腫脹、破損現(xiàn)象，并且絨毛上皮組織脫落明顯，部分脫落組織集結(jié)成塊狀。固有層的結(jié)締組織水腫明顯，上皮下基膜破裂;但回腸在高劑量硼下，其組織結(jié)構(gòu)相對(duì)受到影響相對(duì)較小。結(jié)果表明低劑量硼能有效改善腸管的組織學(xué)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)雛鴕鳥(niǎo)腸管的吸收功能和生長(zhǎng)發(fā)育;而高劑量的硼(320、640 mg/L)則會(huì)影響腸管的生長(zhǎng)發(fā)育，破壞腸管的形態(tài)組織學(xué)結(jié)構(gòu)，抑制腸管的吸收能力。
　　2.硼對(duì)雛鴕鳥(niǎo)腸管黏膜免疫的影響

5、r>　　通過(guò)HE染色、PAS染色、甲苯胺藍(lán)染色和ELISA技術(shù)分別對(duì)腸管相關(guān)免疫細(xì)胞（上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞）染色和主要免疫效應(yīng)分子SIgA含量測(cè)定發(fā)現(xiàn):腸管中上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞的數(shù)目和SIgA的含量在低劑量組中有增加的趨勢(shì)，其中杯狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞和SIgA在40和80mg/L顯著性增加;而在高劑量組中上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞的數(shù)目和SIgA的含量降低，尤其在在最高劑量640 mg/L中腸道相關(guān)免疫

6、細(xì)胞和SIgA含量都顯著降低。結(jié)果表明了適量硼通過(guò)增加腸管內(nèi)相關(guān)免疫細(xì)胞數(shù)目（杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞顯著增加）和主要免疫效應(yīng)分子SIgA在腸管黏膜中的含量，從而加強(qiáng)雛鴕鳥(niǎo)腸管黏膜免疫功能，其中80mg/L最為適宜;而高劑量的硼會(huì)抑制腸管黏膜免疫，降低腸管的黏膜免疫功能。
　　3.硼對(duì)雛鴕鳥(niǎo)空腸細(xì)胞增殖和凋亡的影響
　　分別采用PCNA免疫組化和TUNEL技術(shù)對(duì)研究對(duì)鴕鳥(niǎo)空腸細(xì)胞增殖和凋亡檢測(cè)發(fā)現(xiàn):在對(duì)照組中與40、80和160

7、mg/L組，PCNA主要表達(dá)在空腸的隱窩和腸腺細(xì)胞的細(xì)胞核中，少量表達(dá)在上皮細(xì)胞的細(xì)胞核中;但是在高劑量硼320和640mg/L組中，PCNA陽(yáng)性細(xì)胞大量在腸管隱窩和腸腺細(xì)胞的細(xì)胞核表達(dá)，并在固有層和上皮組織的細(xì)胞核也較多表達(dá)。相對(duì)于對(duì)照組，增殖指數(shù)在80、160、320和640mg/L組顯著性增長(zhǎng)。凋亡細(xì)胞在對(duì)照組、40、80和160 mg/L組中主要表達(dá)在腸管的固有層中的細(xì)胞核，并且在80 mg/L組顯著降低;而在高劑量320和64

8、0 mg/L組中，除了在固有層中的細(xì)胞有少量的表達(dá)，在上皮組織基底部位的細(xì)胞大量凋亡，并且凋亡細(xì)胞顯著升高。同時(shí)，對(duì)腸道黏膜中的凋亡關(guān)鍵基因caspase-3基因表達(dá)水平進(jìn)行相對(duì)定量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，80和160 mg/L組中caspase-3基因表達(dá)水平顯著降低，而在高劑量組320和640mg/L硼劑量組caspase-3基因表達(dá)水平顯著增加。
　　4.硼對(duì)Notch＜/Jagged＜/Hes-1信號(hào)通路的影響
　　

9、為了明確Notch＜/Jagged＜/Hes-1信號(hào)通路是否參與硼對(duì)鴕鳥(niǎo)腸管黏膜中細(xì)胞的分化和增殖，通過(guò)定量PCR技術(shù)進(jìn)行分別檢測(cè)Notch＜、Jagged＜和Hes-1基因的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn):與對(duì)照組相比，40和80mg/L組中的Notch1、Jagged＜和Hes-1基因都有都有不同水平的降低，而在640 mg/L組中顯著升高。這表明了低劑量的硼可以抑制Notch＜/Jagged＜/Hes-1信號(hào)通路的過(guò)表達(dá)，并使上皮細(xì)胞向分泌細(xì)胞系分