Fæðubótarefni fyrir arsen veldur oxunarálagi með því að bæla 2-tengdan þátt 2 í ​​lifur og nýrum varphæna

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

ÁSTANDUR

Þessi rannsókn rannsakaði áhrif arsensuppbótar í fæðu á varpafköst, gæði eggja, vefjameinafræði í lifur og nýrum og oxunarálag í lifur ognýru varphænsna. Ennfremur var kjarnaþátturinn erythroid {{0}}tengdur þáttur 2 (Nrf2)-Kelch-eins ECH-tengt prótein 1(Keap1) ferillinn kannaður til að sýna fram á sameindakerfi streitu. Fimm hundruð og tólf 40-viknagamlar Hyline White varphænur voru úthlutað af handahófi í 4 hópa með 8 kvíum í hóp og 16 hænur í hverri kví. Skammtar af arseni sem gefnir voru í hópana 4 voru 0.95, 20.78, 40.67 og 60,25 mg/kg. Niðurstöðurnar leiddu í ljós að arsensuppbót í fæðunni minnkaði marktækt framleiðslu á hænudögum (P, 0.05), meðalþyngd eggja (P, 0.05), Haugh einingar (P, 0.05), albúmhæð (P, 0.05) , og eggjaskurn styrkur (P, 0,05). Fæðubótarefni fyrir arsen olli einnig uppsöfnun arsens og vefjameinafræðilegra skaða í lifur ognýru. Í samræmi við það jók arsenik viðbót verulega í sermi alanín amínótransferasa (P, {{0}}.05), aspartat amínótransferasa (P, 0.05) , magn þvagefnis í blóði (P, {{10}}.05), og þvagsýru (P, 0.05). Eftir útsetningu fyrir arseni var virkni súperoxíð dismútasa (SOD) (P , 0,05), katalasa (P , 0,01), glútaþíonredúktasa (P, 0,05), glútaþíonperoxíðasa (P, 0,05) og glútaþíoninnihald (P, 0,05) marktækt lækkað, en malondialdehýðmagn var marktækt aukið (P, 0,05) í lifur og nýrum. Jákvæð fylgni kom á milli andoxunarensímvirkni og andoxunarensímgenatjáningar í lifur og nýrum, nema hvað varðar nýrnamangansuperoxíð dismutasa genatjáningu og SOD virkni. Að auki var Nrf2 mRNA tjáning í lifur og nýrum jákvæða fylgni við tjáningu andoxunarefna og neikvæða fylgni við Keap1 mRNA tjáningu. Í stuttu máli, arsensuppbót í fæðu olli oxunarálagi með því að bæla Nrf2-Keap1 ferlið í lifur og nýrum varphæna.

Leitarorð:arsenik, varphæna, Nrf2-Keap1 ferli, oxunarálag, nýru

KYNNING

Undanfarin ár hefur komið í ljós að umhverfisvár skapast í vaxandi styrk. Arsen er mjög málmfræðilegt eiturefni, jafnvel í mjög lágum styrk í alifuglafóður. Lífeðlisfræðilegt hlutverk þess í alifuglum er vel skilgreint, þar sem það er nauðsynlegt fyrir myndun metíóníns umbrotsefna þar á meðal cysteins. Ráðlagður styrkur arsens í alifuglafóður er á milli {{0}}.012 og 0.050 mg/kg (Balo s o.fl., 2019). Hins vegar sýndi fyrri rannsókn að styrkur arsens í alifuglafóðri er líklega yfir þolmörkum dýra þegar alifuglafóður inniheldur þang, kúpríkarbónat, kúprísúlfatpentahýdrat, díkóperklóríðtríhýdroxíð eða járnkarbónat (Adamse o.fl.), 2017. . Kazi o.fl. (2013) greint frá því að miklar líkur séu á því að arsen í alifuglafóðri hafi áhrif á heilbrigði eldiskjúklinga. Of mikið magn arsens í alifuglafóður og eiturefnafræðileg áhrif þess á alifugla eru enn alvarleg vandamál. Þegar ofgnótt arseniks fer í dýr getur það valdið margvíslegum skaðlegum heilsufarsáhrifum, svo sem ónæmiseitrun, eiturverkunum á öndunarvegi, eiturverkunum á hjarta og æðar, eiturverkunum á lifur, eiturverkunum á lifur, eiturverkunum á nýru, taugaveiruverkun, eiturverkunum á æxlun og eiturverkunum á erfðaefni. Eiturefnafræðileg áhrif arsens á líffæri í innyflum hafa fyrst og fremst verið skráð í spendýrarannsóknum, sem bendir til þess að arsen hafi hættu fyrir lifrar- og nýrnastarfsemi (Waalkes o.fl., 2004; Mazumder, 2005; Zheng o.fl., 2014). Engu að síður eru eiturefnafræðileg áhrif útsetningar fyrir arseni í fæðunni á lifur og nýru varphænsna enn óljós. Eiturhrif arsens í dýrum eru nátengd oxunarálagi, sem raskar jafnvægi pro/andoxunarefna (Flora, 2011). Þegar arsen fer inn í frumu binst það innanfrumu glútaþíon (GSH) eða oxar það, sem leiðir til myndun sindurefna. Eins og við vitum er hægt að stjórna frumuverndandi genum með fjölda innanfrumu umritunarþátta, þar á meðal kjarnaþætti erythroid 2-tengdur þáttur 2 (Nrf2), virkjaprótein 1 og kjarnaþátt kappa-B (Kwak o.fl., 2001) ). Umritunarþátturinn Nrf2 er mikilvæg sameind sem stjórnar streitumagni í frumum. Við rólegar aðstæður hefur Nrf2 samskipti við Kelch-lík ECH-tengt prótein 1 (Keap1), sem er að mestu staðsett í umfrymi. Þegar oxunarálag er komið af stað færist Nrf2 frá umfrymi til kjarna eftir aðskilnað frá Keap1 sameindinni og virkjar síðan tjáningu frumuverndandi gena (Motohashi og Yamamoto, 2004). Eftir það stjórna frumuverndandi gen virkni andoxunarensíma sem falla niður, þar á meðal superoxíð dismutasa (SOD), glútaþíon redúktasa (GR), glútaþíon peroxidasa (GSH-Px) og katalasa (CAT). Fyrri rannsókn hefur sýnt að umritunarþátturinn Nrf2 tekur þátt í streitu af völdum arsens í spendýrum (Sinha o.fl., 2013). Hins vegar eru nákvæm áhrif útsetningar fyrir arsen á áhrif oxunarálags hjá varphænum enn óljós. Í þessari rannsókn könnuðum við áhrif arsensuppbótar í fæðu á varpárangur, gæði eggja, lífefnafræðilegar mælingar í sermi, vefjameinafræðilegar breytingar á lifur og nýrum og oxunarálag hjá varphænum. Ennfremur var Nrf2-Keap1 leiðin könnuð til að bera kennsl á sameindakerfi í lifur ognýruaf varphænum. Þessi rannsókn veitir nokkra innsýn í líffræðilega kenningu um eiturverkanir af arseni í mataræði í lifur ognýruaf varphænum.

cistanche reddittillétta verki í nýrum

EFNI OG AÐFERÐIR

Þessi rannsókn var samþykkt af dýraverndunar- og notkunarnefnd stofnana. Allar tilraunaaðferðir sem gerðar voru á dýrum voru framkvæmdar í samræmi við kínverska samtökin um tilraunadýravísindi.

Dýr, mataræði og tilraunahönnun

Fimm hundruð og tólf {{0}}viknagamlar Hyline White varphænur með svipaða líkamsástand voru valdar af handahófi og skiptar í 4 hópa. Hver hópur innihélt 8 endurtekningar af 16 fuglum. Arseni var bætt við grunnkornsbaunafæði í 4 mismunandi styrkjum (0, 20, 40 og 60 mg/kg; í formi arsanílsýru) (viðbótartafla 1). Styrkur arsens í fóðrinu var mældur með atómgleypnigreiningu hýdríðmyndunar samkvæmt fyrri aðferðafræði (Dos Passos o.fl., 2012). Raunverulegur styrkur arsens í hópunum 4 var 0,95, 20,78, 40,67 og 60,25 mg/kg. Fuglunum var haldið í búrum (60 ! 50 ! 50 cm3) með 1 fóðrari og 2 geirvörtudrykkjum og 2 hænur voru í hverju búri. Allan tilraunatímann höfðu hænurnar frjálsan aðgang að fóðri og drykk. Öll tilraunin stóð í 10 vikur, þar á meðal 1-viku aðlögunartímabil og 9-viku formlegt tilraunatímabil.

Varpárangur og egggæði

Á öllu tilraunatímabilinu voru varpárangursvísitölur skráðar daglega, þar á meðal fóðurneyslu, eggjaframleiðsla á hænudögum og eggjaþyngd (EW). Ákvarðanir á fóðurtöku og EW í hverjum hópi voru gerðar með því að nota viðkvæman þyngdarkvarða (XS2002S, Mettler Toledo, Zurich, Sviss). Fóðurskiptahlutfall (FCR) var reiknað út samkvæmt eftirfarandi formúlu: FCR 5 fóðurneysla í grömmum/eggjamassi í grömmum. Alls var 40 eggjum úr hverjum hópi safnað af handahófi til að mæla eggjagæðabreytur innan 24 klst. frá egglosi í lok tilraunarinnar. Eggin voru vigtuð með viðkvæmum þyngdarkvarða (XS2002S, Mettler Toledo). Síðan var Haugh eining, albúmhæð, litur eggjarauðu og styrkleiki eggjaskurnanna ákvarðaður með stafrænu eggjaprófara (DET6000, Nabel Co. Ltd., Kyoto, Japan). Eggskelþykktin með innri himnunni var ákvörðuð á beittum, miðju- og bitlausa svæðinu á egginu með því að nota mælikvarða(547-350, Mitutoyo, Kawasaki, Japan), og meðalgildin voru notuð fyrir tölfræðilega greiningu.

Söfnun sýnishorna

Eftir eldistilraunina voru 32 fuglar úr hverjum hópi valdir af handahófi og aflífaðir með því að skera hálsæðarnar af. Blóðsýnum var safnað í dauðhreinsaðar skilvinduglös og flutt strax á rannsóknarstofu til mælingar á lífefnafræðilegum vísitölum í sermi. Síðan voru fuglarnir krufðir og lifrin ognýruvoru fjarlægðar úr kviðarholinu. Lifrin ognýrusýni voru skorin í 4 hluta. Einn hluti var strax festur í 4 prósent paraformaldehýði til vefjameinafræðilegrar skoðunar. Hinir 3 hlutarnir voru strax geymdir í fljótandi köfnunarefni til frekari ákvörðunar á oxunarálagsbreytum, arsenútfellingu og genatjáningu.

Arsen útfellingarprófun

Eftir mælingar á gæðum eggja var eggjarauðan aðskilin frá albúminu. Uppsöfnun arsens í albúmi og eggjarauða var mæld með atómgleypnigreiningu hýdríðmyndunar samkvæmt fyrri aðferðafræði (Dos Passos o.fl., 2012). Uppsöfnun arsens í öllu egginu var reiknuð út með því að leggja saman arseninnihald í albúmi og eggjarauðu. Á svipaðan hátt var hýdríðmyndun frumeindagleypnigreininga notuð til að ákvarða uppsöfnun arsens í lifur ognýru varphænsna(Dos Passos o.fl., 2012).

Ákvörðun á lífefnavísitölum í sermi

Heildarmagn próteina, albúmíns, glóbúlíns, alanínamínótransferasa (ALT) og aspartatamínótransferasa (AST) eru mikilvægar mælikvarðar til að meta lifrarstarfsemi. Þessar breytur voru mældar með því að nota viðeigandi prófunarsett (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Kína) í samræmi við leiðbeiningar framleiðanda. Þvagefni köfnunarefnis í blóði (BUN), þvagsýru (UA) og kreatíníns (CT) gildi eru mikilvægar mælikvarðar til að meta nýrnastarfsemi og var ákvarðað með greiningarsettum (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute).

Vefjameinafræðilegar breytingar

Lifrar- og nýrnavefur, festur í 4 prósent paraformaldehýði, voru þurrkaðir í 70, 80, 90, 95 og 100 prósent etanóli og að lokum felldir inn í paraffín. Vefirnir voru skornir í sneiðar í 6-mm þykkt hluta og síðan litaðar með hematoxýlíni og eósíni. Eftir það, athuganir á vefjameinafræðilegum breytingum í lifur ognýruvefir voru gerðar af meinafræðingi undir sjónsmásjá (Olympus, Melville, NY).

Lipid Peroxidation (LPO) og andoxunarensímvirkniprófanir

Virkni SOD, CAT, GR og GSH-Px og innihald malondialdehýðs (MDA) og GSH í lifur og nýrum var ákvarðað með viðeigandi greiningarsettum (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute). Í stuttu máli var MDA-innihald mælt með litrófsmælingu sem byggist á hvarfi þíóbarbítúrsýru og MDA (Janero, 1990). GR virkni og GSH innihald voru ákvörðuð með því að nota 5,5- dithiobis(2-nítróbensósýru) (Carlberg og Mannervik, 1985; Abegg o.fl., 2012). SOD virkni var ákvörðuð í samræmi við hamlandi viðbrögð milli nítróblátt tetrasólíums minnkunar og xantínoxíðasa. CAT virkni var ákvörðuð út frá myndun stöðugs vetnisperoxíð ammóníum mólýbdat flókna (Aebi, 1984). GSH-Px virknin var ákvörðuð með því að meta minnkun t-bútýlhýdróperoxíðs (Wheeler o.fl., 1990).

Heildar RNA einangrun og rauntíma magn PCR

Heildar-RNA var einangrað úr lifur og nýrnavef með Trizol RNAiso Kit (Invitrogen, Carlsbad, CA) samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. RNA sýnin voru öfug umrituð í cDNA með því að nota PrimeScript RT Reagent Kit (TaKaRa, Dalian, Kína). Fram- og afturvirkir grunnar fyrir mangan súperoxíð dismútasa (MnSOD), kopar-sink súperoxíð dismutasa (CuZnSOD), CAT, GR, GSH-Px, Nrf2, Keap1 og heimilisgenið (b-aktín) eru sýndar í viðbótartöflu 2. Gengi var mæld með StepOnePlus rauntíma PCR kerfi (ABI 7500, Applied Biosystems, Foster City, CA). Hjólreiðaskilyrðin voru 95 C í 30 sekúndur, fylgt eftir af 35 lotum af 95 C í 5 sek., 59 C í 10 sekúndur og 72 C í 30 sek. Faldfaldur munur á mRNA tjáningu var mældur með því að nota hlutfallslega magngreiningaraðferðina sem notar rauntíma PCR skilvirkni og staðlað að magni b-aktíns, til að bera saman hlutfallslegar CT breytingar meðal allra hópa (Livak og Schmittgen, 2001).

Tölfræðigreiningar

Öll gögn eru gefin upp sem meðaltal 6 SE. Tölfræðileg greining var framkvæmd með einstefnu ANOVA með SPSS útgáfu 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Þegar munurinn á hópunum var marktækur (gefinn til kynna með P, 0.05), var meðaltalið borið saman við heiðarlega marktækan mun Tukeys fyrir margfeldissamanburð eftir á. Pearson fylgni var greind með tvíþátta fylgnigreiningu (SPSS útgáfa 20.0, SPSS Inc.). Marktektar- og fylgnistuðlarnir eru sýndir sem „p“ og „r“ í sömu röð.

NIÐURSTÖÐUR

Varpárangur og egggæði Í samanburði við þær sem voru í {{0}},95 mg/kg arseni hópnum, dró marktækt úr framleiðslu á hænudögum og EW í 60,25 mg/ kg arsen hópur (P, 0.05). Hins vegar hafði arsen í fæðu ekki áhrif á fóðurinntöku eða FCR (tafla 1). Samanborið við það í {{20}},95 mg/kg arseni hópnum, var Haugh einingin marktæk minnkuð í 40,67 mg/kg (P, 0,05) og 60,25 mg /kg (P, 0,05) arsenhópar. Ennfremur lækkuðu bæði albúmhæð og eggjaskurn verulega í 20,78 mg/kg arsen hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn (P, 0,05), hálendi í 40,67 mg/kg arsen hópnum og lækkuðu verulega í 60,25 mg/kg arsen hópur (P, 0,05). Arsen í fæðu hafði ekki áhrif á lit eggjarauðu eða þykkt eggjaskurn (tafla 1)

Útfelling arsens

Útfelling arsens í albúminu (P, {{0}}.05), eggjarauða (P, 0.05) og allt eggið (P, 0.05) jókst marktækt þar sem skammtur af arseni í fæðunni jókst úr 0,95 í 60,25 mg/kg (tafla 2). Að sama skapi jókst útfelling arsens í lifur (P, 0,05) og nýrum (P, 0,05) marktækt eftir því sem skammtur af arseni í fæðu jókst úr 0,95 í 60,25 mg/kg (tafla 2).

Fylgnigreining milli gæða eggs og útfellingar arsens í egginu

Útfelling arsens í albúminu var neikvæð fylgni við Haugh eininguna (r {{0}}.622, P, 0.{{10}}1), albúm hæð (r 5 20.878, P, 0.01), og eggjaskurn styrkur (r 5 20.897, P, 0.{{ 30}}1). Á sama tíma var útfelling arsens í eggjarauða einnig neikvætt tengt Haugh einingunni (r 5 20.654, P, 0.01), albúmhæð (r 5 20.893, P, 0.01) og eggjaskurn styrkur (r 5 20.902, P, 0.01). Á sama hátt fundust neikvæð tengsl milli útfellingar arsens í öllu egginu og Haugh einingarinnar (r 5 20.640, P, 0.01), albúmhæðar (r 5 20.888, P, 0.01) , og eggjaskurn styrkur (r 5 20.902, P, 0.01) (Tafla 3)

Lífefnavísitölur í sermi

Samanborið við þær í {{0}},95 mg/kg arseni hópnum, jukust ALT gildi marktækt í 20,78 mg/kg (P , 0).{ {16}}5), 40,67 mg/kg (P , 0,05) og 60,25 mg/kg (P , 0,05) arseníkhópar. Á sama tíma jukust AST gildi í 60,25 mg/kg arseni hópnum marktækt samanborið við þau í 0,95 mg/kg arseni hópnum (P, 0,05). Arsen í fæðu hafði ekki áhrif á heildarprótein- eða albúmínmagn í sermi (tafla 4).

Samanborið við þær í {{0}},95 mg/kg arseni hópnum, jukust bæði BUN og UA gildi marktækt í 60,25 mg/kg arseni hópnum (P, 0,05), en útsetning fyrir arseni í fæðu jókst ekki. hafa áhrif á CT gildi í sermi (tafla 4).

Vefjameinafræðilegar breytingar

Útlit lifrarvefs var eðlilegt og óbreytt í {{0}},95 mg/kg arseni hópnum. Hins vegar, eftir því sem skammtur af arseni í fæðunni jókst úr 20,78 í 60,25 mg/kg, varð útbreiðslu gallrásar, fituhrörnun lifrarfrumna og aflögun á miðbláæð alvarlegri (myndir 1A–1D). Útlit nýrnavefs var eðlilegt og óbreytt í 0,95 mg/kg arseni hópnum. Hins vegar var alvarleg gauklarýrnun í 20,78 mg/kg arseni hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hóp. Eftir því sem skammtur af arseni í fæðunni jókst úr 40,67 í 60,25 mg/kg, varð stækkun nýrnapípla, pípulaga fifibrosis og hyalinization alvarlegri (myndir 1E–1H).

Lífmerki fyrir oxandi streitu

Samanborið við þær í {{0}}.95 mg/kg arseni hópnum, jókst magn MDA í lifur marktækt í 60.25 mg/kg arseni hópnum (P , {{12} }.05), og MDA gildi í nýrum jukust marktækt í 20,78 mg/kg (P , 0,05), 40,67 mg/kg (P , 0,05) og 60,25 mg/kg (P , 0,05) arsenik hópa (Mynd 2A). GSH gildi í lifur ognýrumarktæk minnkun í 20,78 mg/kg arsenhópnum samanborið við hópinn í 0,95 mg/kg arsenhópnum (P, 0.05) , og hálendi í 40.67 og 60.25 mg/kg arsenihópunum (Mynd 2B). Lifrar SOD virkni var marktæk minnkuð í 40,67 mg/kg (P, 0,05) og 60,25 mg/kg (P, 0,05) arsen hópum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn. Virkni SOD í nýrum var marktæk minnkuð í 20,78 mg/kg arsenhópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsenhópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsenhópunum (Mynd 2C). CAT virkni í lifur ognýruminnkaði verulega eftir því sem skammtur af arseni í fæðunni jókst úr {{0}},95 í 60,25 mg/kg (P, 0.05, mynd 2D). Samanborið við það í 0,95 mg/kg arseni hópnum minnkaði GR virkni í lifur og nýrum marktækt í 60,25 mg/kg arseni hópnum (P, 0,05, mynd 2E ). Að auki, samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn, minnkaði virkni GSH-Px í lifur marktækt í 60,25 mg/kg arsen hópnum (P, 0,05) og nýrnavirkni GSH Px verulega minnkaði í 20,78 mg/kg arsen hópnum. (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsenhópum (Mynd 2F).

Genatjáning andoxunarefnaensíma, Nrf2 og Keap1 sameinda

Lifrar CuZnSOD genatjáning var marktæk minnkuð í 20,78 mg/kg arseni hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsenhóp (P, 0.{{16} }5) og hálendi í 40.67 og 60,25 mg/kg arseni hópnum. CuZnSOD genatjáning nýrna var marktæk minnkuð í 40,67 mg/kg (P , 0.05) og 60,25 mg/kg (P , 0.05) arsenhópar samanborið við 0.95 mg/kg arsenhóp (Mynd 3A). Samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn, var MnSOD genatjáning í lifur verulega minnkuð í 20,78 mg/kg arsen hópnum (P, 0.{{73 }}5) og hálendi í 4{{80}}.67 og 60,25 mg/kg arseni hópnum. MnSOD genatjáning í nýrum var ekki marktækt frábrugðin meðal hópanna (Mynd 3B). CAT genatjáning í lifur var marktæk minnkuð í 20,78 mg/kg arseni hópnum samanborið við {{105}},95 mg/kg arsen hópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arseni hópnum. Tjáning CAT-gena í nýrum var marktæk minnkuð í 20,78 mg/kg arsenhópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsenhópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 mg/kg arsenhópnum og minnkaði verulega í 60,25 mg/kg hópnum. arsen hópur samanborið við 0,95 mg/kg arsen hóp (P, 0,05, mynd 3C). GR genatjáning í lifur og nýrum minnkaði marktækt í 20,78 mg/kg arsen hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsen hópnum (Mynd 3D). Að auki minnkaði GSH-Px genatjáning í lifur marktækt þar sem skammtur af arseni í fæðu jókst úr 0,95 í 40,67 mg/kg (P, 0,05) og fór síðan á hásléttu í 60,25 mg/kg arseni hópnum. GSH-Px genatjáning í nýrum minnkaði marktækt í 20,78 mg/kg arsenhópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsenhópinn (P, 0,05) og náði hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsenhópunum (Mynd 3E). Tjáning Nrf2 gena í lifur og nýrum minnkaði marktækt í 20,78 mg/kg arsen hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsen hópnum (myndir 4A og 4C) ). Aftur á móti jókst tjáning Keap1 gena í lifur og nýrum verulega í 20,78 mg/kg arsen hópnum samanborið við 0,95 mg/kg arsen hópinn (P, 0,05) og hálendi í 40,67 og 60,25 mg/kg arsen hópnum (myndir). 4B og 4D).

Fylgnigreiningar sem tengjast Nrf2- Keap1 leiðinni

Genatjáning CuZnSOD (lifrar, r {{0}}.613, P , 0.01;nýru, r {{0}}.687, P , 0.{{10}}1), CAT (lifur, r 5 0.738, P , 0.01; nýra, r 5 0.903, P , 0.01), GR (lifur, r 5 0.477, P , 0.05; nýra, r 5 0.485, P , 0.05), og GSH-Px (lifur, r 5 0.450, P , 0.05; nýra , r 5 0.767, P , 0.01) í lifur og nýrum og tjáning MnSOD gena (r 5 0.707, P , 0.01) voru jákvæð fylgni við virkni samsvarandi virkni þeirra andoxunarensím. Ennfremur var Nrf2 genatjáning jákvæð fylgni við genatjáningu CuZnSOD (lifrar, r 5 0.756, P , 0.01;nýru, r {{0}}.736, P , 0.01), CAT (lifur, r 5 0.893, P , 0.01;nýru, r {{0}}.740, P , {{10}}.01), GR (lifur, r 5 0 .837, P , 0.01; nýra, r 5 0.915, P , 0.01), og GSH-Px (lifur, r 5 0.822, P , 0.01; nýra, r {{17} }.722, P , 0,01) í lifur ognýru, og MnSOD genatjáning í lifur (r {{0}}.720, P , 0.01). Það var neikvæð fylgni milli Nrf2 og Keap1 mRNA tjáningar (lifrar, r 5 20.746, P , 0.01;nýru, r {{0}}.771, P , 0.01) í lifur og nýrum. Að auki var engin fylgni á milli MnSOD genatjáningar og SOD ensímvirkni, eða Nrf2 mRNA tjáningar ínýru varphænsna(Tafla 5).

UMRÆÐA

Arsen er alls staðar nálægt og eitrað málmefni í náttúrunni. Það veldur nokkrum eiturverkunum í mönnum og dýrum, þar á meðal eiturverkanir á lifur, eiturverkanir á nýru, taugaveiruvirkni, ónæmiseiturhrif, eiturverkanir á hjarta og æðar, eiturverkanir á lifur og eiturverkanir á æxlun (Mandal og Suzuki, 2002). Arsen miðar sterkast að æxlunarfærum dýra. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að útsetning fyrir roxarsoni í fæðu truflar varphraða og eggjaframleiðslu (Chiou o.fl., 1999; Zhang o.fl., 2017). Í þessari rannsókn dró verulega úr arsenikuppbót í fæðu varpafköstum, þar með talið eggframleiðslu og EW. Fyrri rannsóknir hafa leitt í ljós að arsensuppbót í fæðu veldur uppsöfnun arsens í eggjum og dregur úr gæðum eggja (Chiou o.fl., 1998; Zhang o.fl., 2017). Í þessari rannsókn dró verulega úr arseniksuppbót Haugh einingunni, albúmhæð og styrk eggjaskurnarinnar. Fyrir utan eggjarauðulit og eggjaskurnþykkt fundust neikvæð fylgni á milli útfellingar arsens í eggjum og eggjagæða. Þetta bendir til þess að Haugh eining, albúmhæð og eggjaskurn styrkur gæti verið fyrir áhrifum af útfellingu arsens í egginu. Eins og við vitum er þykkt palisadelagsins í eggjaskurninni ákvarðandi þykkt eggjaskurnarinnar (Ruiz og Lunam, 2000), en útfelling litarefnis ræður lit eggjarauðunnar. Þannig veltum við því fyrir okkur að arsenikuppbót í fæðu gæti ekki haft áhrif á þykkt palisadelagsins af litarútfellingu í eggjum varphæna. Nýjar vísbendingar benda til þess að lifrar- og nýrnasjúkdómar séu algengir hjá spendýrum eftir útsetningu fyrir arseni (Liu og Waalkes, 2008; Huang o.fl., 2009). Fyrri rannsókn sýndi að útsetning fyrir arseni veldur vefjameinafræðilegum skemmdum í lifur, þar á meðal vefjasnúningi, peliosis og vacuolization ásamt karyolysis, apoptosis og drepi lifrarfrumna í Channa punctatus (Roy og Bhattacharya, 2006). Í þessari rannsókn sáum við alvarlegar breytingar á útbreiðslu gallganga, fituhrörnun lifrarfrumna og aflögun á miðlægum bláæð í lifur þar sem skammtur af arseni í fæðunni jókst úr 20,78 í 60,25 mg/kg. Roy og Bhattacharya (2006) komust einnig að því að útsetning fyrir arseni veldur rýrnun á gaukla, óreglu í nýrnapíplum og aukningu á rými Bowmans. Í þessari rannsókn, sem skammtur af mataræði arseni

jókst úr 20,78 í 60,25 mg/kg, vefjameinafræðilegar breytingar í nýrum voru mjög alvarlegar, þar á meðal stækkun nýrnapípla, gauklarýrnun og pípulaga fifibrosis og hyalinization, sem er í samræmi við fyrri rannsókn (Roy og Bhattacharya, 2006). Samkvæmt fyrri skýrslum hefur verið sýnt fram á að AST- og ALT-gildi í sermi séu staðgöngumerki fyrir bólguviðbrögð í lifur og fifibrosis (Wang o.fl., 2008; Khattab o.fl., 2015). Í þessari rannsókn gaf hækkun á AST- og ALT-gildum í sermi til kynna að bólgusvörun í lifur hafi aukist eftir útsetningu fyrir arseni, sem var í samræmi við vefjameinafræðilegar breytingar á lifur varphæna. Patel og Kalia (2013) komust einnig að því að eiturverkanir á lifur af völdum arsens koma fram með aukningu á ALT- og AST-gildum í sermi í Wistar-rottum. Reglulega er fylgst með nýrnastarfsemi með BUN-, CT- og UA-gildum í sermi. Við komumst að því að BUN- og UA-gildi í sermi jukust umtalsvert og CT-magn í sermi hafði tilhneigingu til að hækka eftir arsenik í mataræði, sem gefur til kynna aðnýruskaðabæturstafaði af útsetningu fyrir arseni hjá varphænum, sem er í samræmi við fyrri rannsóknir (Liu o.fl., 2000). Það er vel staðfest að vefjaskemmdir af völdum útsetningar fyrir arseni eru nátengdar oxunarálagi (Jomova o.fl., 2011). Þegar oxunarálag er komið af stað, framkalla innanfrumu viðbrögð súrefnistegunda (ROS) LPO, sem hægt er að fylgjast með með innanfrumu MDA stigum (Storey, 1996). Í þessari rannsókn jókst magn MDA í lifur og nýrum marktækt eftir arsenikuppbót í fæðu, sem gefur til kynna að það hafi verið aukning á LPO, sem gæti hafa bent til oxunarskaða í lifur ognýru varphænsna.GSH gegnir einnig mikilvægu hlutverki við að stjórna oxunarálagi innanfrumu (Finkel og Holbrook, 2000). Samanborið við þá í 0,95 mg/kg arseni hópnum, GSH gildi

lækkuðu verulega í hópunum sem fengu hærri styrk arsens, sem bendir til þess að arsen gæti tengst GSH til að draga úr andoxunargetu lifrarinnar ognýru.Flora o.fl. (1997) greindu frá því að útsetning fyrir arseni dregur úr styrk GSH og veldur áberandi sár í lifur ognýruaf rottum. Að auki veita ensímkerfi innanfrumu andoxunarefna verndandi hlutverk til að vernda gegn oxunarálagi, þar á meðal SOD, CAT, GR og GSH-Px (Finkel og Holbrook, 2000). Í þessari rannsókn dró verulega úr arsenikuppbót í fæðu virkni SOD, CAT, GR og GSH-Px í lifur og nýrum varphæna. Þegar andoxunarkerfi geta ekki hlutleyst umfram innanfrumu ROS, verða oxunarskemmdir vegna LPO, sem gæti aftur á móti dregið úr virkni andoxunarensíma. Fyrri rannsókn greindi á sama hátt frá því að arsen valdi oxunarálagi í rottum nýra (Sener o.fl., 2016). Andoxunarensím eru prótein og gætu verið stjórnað af genum á umritunarstigi. Í þessari rannsókn minnkaði útsetning fyrir arseni marktækt mRNA tjáningu CuZnSOD, CAT, GR og GSHPx. Ennfremur var genatjáning CuZnSOD, CAT, GR og GSH-Px jákvæða fylgni við virkni andoxunarensíma, sem gefur til kynna að útsetning fyrir arseni dró úr virkni andoxunarensíma með því að hindra tjáningu mRNA. Á sama hátt greint frá fylgni milli virkni andoxunarensíma og genatjáningar í lifur og nýrum varphæna eftir útsetningu fyrir kvikasilfri. Hins vegar hafði arsenik viðbót ekki áhrif á MnSOD tjáningu ínýru.Þetta gæti hafa verið vegna þess að SOD hefur nokkur ísóensím og virkni þess er ekki fyrir áhrifum af MnSOD geninu. Nrf2 gegnir mikilvægu hlutverki í varnarkerfinu gegn oxunarálagi. Við grunnskilyrði binst Nrf2 Keap1 í umfryminu. Þegar innanfrumu ROS-stigið er nógu hátt til að breyta hvarfgjarnum þíólhópum Keap1, færist Nrf2 miklu auðveldara yfir í kjarnann, þar sem það ertir andoxunarefnin sem svara.

frumefni og virkjar síðan niðurstreymis verndargen (Sinha o.fl., 2013). Í þessari rannsókn komumst við að því að útsetning fyrir arseni dró verulega úr tjáningu Nrf2 gena og tjáningu andoxunarensíma sem falla niður. Niðurstilling á Nrf2 og andoxunarensímgenum eftir útsetningu fyrir arseni benti til þess að arsen hamlaði tjáningu andoxunarensímgena með því að bæla tjáningu Nrf2 gena í lifur ognýru. Að auki var aukning á Keap1gene tjáningu neikvæða fylgni við Nrf2 og andoxunarensímgenatjáningu, sem gefur til kynna að uppstjórnun á umfrymi Keap1 stuðlar að Nrf2 flutningi frá umfrymi til kjarna (Kensler o.fl., 2007). Svipuð rannsókn greindi frá því að innanfrumu Nrf2-Keap1 ferillinn sé óvirkur til að bregðast við útsetningu fyrir arseni (Janasik o.fl., 2018). Engu að síður greindi fyrri rannsókn einnig frá því að útsetning fyrir arseni eykur Nrf2-Keap1 leiðina til að vernda gegn oxunarskemmdum (Massrieh o.fl., 2006). Þessar niðurstöður eru ekki í ósamræmi við þessa rannsókn. Á fyrstu stigum oxunarálags gætu verndandi áhrif Nrf2-Keap1 verið virkjað til að koma í veg fyrir oxunarálag. Engu að síður gæti Nrf2-Keap1 ferillinn ekki staðist oxunarskemmdir af völdum viðvarandi útsetningar fyrir stórum skammti af arseni (Kensler o.fl., 2007). Eftir það gæti Nrf2- Keap1 ferlið verið hindrað og innanfrumuoxunarskemmdir eða jafnvel frumudauði geta komið fram í lifur og nýrum varphæna. Í ljósi þessara niðurstaðna gefur þessi rannsókn nokkrar nýjar vísbendingar um vörn gegn andoxunarefnum í lifur og nýrum við útsetningu fyrir arseni hjá varphænum og útskýrir aðalhlutverk Nrf2-Keap1 ferlisins í oxunarálagi af völdum arsens í fyrsta skipti. . Samantekt, fæðubótarefni með arseni dró úr varpframmistöðu og eggjagæðum varphæna. Vefjameinafræðilegar skemmdir urðu í lifur ognýrueftir útsetningu fyrir arseni í mataræði. Að auki olli útsetning fyrir arseni í fæðu oxunarálagi á lifur og nýru með því að skerða Nrf2-Keap1 ferilinn hjá varphænum.