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基于猪肠道类器官模型的甘草次酸抗氧化功能及机制研究

文献类型： 中文期刊

作者： 李蕊彤;陈清梅;徐建芳;张军民;司玮;张铁鹰

作者机构：

关键词： 甘草次酸;猪肠道类器官;氧化应激

期刊名称：中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 22 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 【背景】氧化应激是影响猪肠道健康和生长发育的重要因素,开发天然高效的抗氧化活性物质对提升动物健康水平具有重要意义。甘草次酸(18β-glycyrrhetinic acid,GA)是一种来源于甘草的五环三萜类化合物,具有较强的抗氧化活性。【目的】基于猪肠道类器官构建氧化应激损伤模型,评估GA的抗氧化功能及其潜在机制,为GA作为畜禽饲料抗氧化添加剂的应用提供理论依据。【方法】以仔猪空肠组织为材料,分离并收集肠隐窝,采用三维培养体系构建猪肠道类器官。通过免疫荧光标记肠上皮干细胞及分化标志物(LGR5、β-catenin、Ki67、PCNA、C-Myc、CDX2和Lysozyme),验证类器官具备典型的肠上皮谱系结构。类器官传代培养48 h后,分别给予0、100、250、500、750、1000、1500和2000μmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理类器官3 d,通过观察其出芽率、分支系数及分支情况,并结合EdU掺入试验评估细胞增殖活性,ROS荧光探针检测氧化水平,同时检测Wnt/β-catenin信号通路关键基因(Lgr5、C-myc、Cyclin D1、β-catenin、PCNA和AXIN2)表达水平,筛选建立氧化应激模型的最适H2O_(2)浓度。在此基础上,分别添加10、50和100μmol·L^(-1)GA,评价其对猪肠道类器官氧化应激损伤的缓解效果。通过综合分析类器官的形态学指标(出芽率、分支系数及分支情况)、EdU阳性细胞比例、ROS水平,以及Wnt/β-catenin通路关键蛋白(β-catenin、PCNA、LGR5、CDX2)表达水平,探讨GA的抗氧化潜能及其可能的作用机制。【结果】传代培养48 h后,用1 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理猪肠道类器官3 d可稳定诱导氧化应激损伤,表现为出芽率、分支系数和EdU阳性细胞比例显著下降,Ki67表达下调,ROS水平升高,同时伴随Wnt/β-catenin信号通路异常激活(C-myc表达显著上调)。在正常培养条件下,10、50和100μmol·L^(-1)GA均未对类器官的生长状态产生不良影响。在氧化应激条件下,100μmol·L^(-1)GA缓解作用最为显著,可显著提高出芽率与分支系数,促进细胞增殖(EdU阳性细胞比例及Ki67表达上调),降低ROS积累水平,并抑制Wnt/β-catenin通路的激活(β-catenin、PCNA和LGR5蛋白表达下调)。【结论】成功构建了猪肠道类器官氧化应激模型,明确了GA在缓解类器官氧化应激损伤中的作用,并初步探讨了其作用机制。GA可通过改善类器官生长状态、促进细胞增殖、降低氧化水平,并抑制Wnt/β-catenin信号通路,发挥其抗氧化作用。本研究为GA在畜禽营养调控中的功能开发与应用提供了理论依据。

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