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家畜營養與調控創新團隊揭示硫化氫暴露導致豬肺臟炎癥和細胞死亡機制

2020-09-24 13:58:33來源:中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所作者:中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所
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    近日,牧醫所家畜營養與調控創新團隊研究發現,豬硫化氫暴露可以通過抗原呈遞、補體激活、IL-17、鐵死亡和程序性壞死等多個通路引起肺臟免疫抑制、炎癥應答、細胞死亡和組織損傷。該研究揭示了環境硫化氫危害動物機體健康的潛在分子機制,為評估環境硫化氫污染對畜禽及人類健康的毒性機制提供了新思路,有望為硫化氫中毒的解毒方案提供潛在的藥物靶點。

  據團隊首席張宏福研究員介紹,環境硫化氫不僅損傷動物的中樞神經系統,而且對呼吸系統、心血管系統、消化系統等多個系統的組織器官都存在廣泛的損傷。呼吸系統是有害氣體攻擊的首要靶點,但硫化氫暴露引起豬肺臟損傷的分子機制仍不清楚。

  本研究首次以保育豬為模型,發現硫化氫暴露能夠引起豬肺臟組織病理學炎癥損傷,并提高促炎細胞因子TNF-α和IL-17的表達。肺臟TMT標記蛋白組學技術分析發現,硫化氫處理引起526個蛋白發生改變,這些差異蛋白主要富集在抗原呈遞、補體和凝血級聯、IL-17信號通路、鐵死亡和程序性壞死等多個信號通路。同時還發現硫化氫暴露引起黏蛋白MUC5AC、MUC5B和CASP3表達量的升高,這些蛋白與肺臟炎癥反應和細胞凋亡直接相關。因此,硫化氫暴露通過多個通路引起肺臟免疫抑制、補體激活、黏液積累、鐵死亡、程序性壞死和細胞凋亡,最終導致肺臟炎癥反應、細胞死亡和組織損傷。該研究闡明了硫化氫暴露引起豬肺臟炎癥損傷的具體分子機制,為畜禽養殖環境評估和綠色發展提供新的理論基礎,為硫化氫中毒的解毒治療及畜禽和人類健康提供重要理論支撐。

  相關研究成果發表在《環境研究(Environmental Research)》(IF = 5.715),中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所為第一完成單位,中比聯合培養博士生劉真為論文第一作者,張宏福研究員和唐湘方副研究員為共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目支持。

  原文鏈接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0013-9351(20)31101-4

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