敌敌畏中毒对鸡脑组织AMPK信号通路影响的研究

文章信息

Investigation of the effects of dichlorvos poisoning onAMPK signaling pathway in chicken brain tissues

Yanyu Xiao, Xibang Zheng, Guyue Li, Changming Zhou, Cong Wu,Zheng Xu, Guoliang Hu, Xiaoquan Guo, Lin Li, Huabin Cao, Vincent Latigo, Ping Liu

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114109

发表杂志：Environmental Pollution（IF=5）

01研究背景

      这项研究的总体目的是调查敌敌畏中毒后鸡对脑组织的损害以及AMPK信号通路相关基因表达的变化。

02方法

     白羽肉鸡作为本实验的研究对象，分为三组：对照组，低剂量组和高剂量组。建模后观察临床症状，并使用HE染色显微镜，免疫组织化学显微镜，电子显微镜和PCR阵列（wcgene biotech）进行综合分析。

03结果

3.1 肉鸡临床症状观察

在本实验中，高剂量组和低剂量组均出现大量流涎、呼吸困难、共济失调等神经症状。高剂量组均于0.5～1h内死亡，低剂量组和高剂量组脑出血量均升高，颜色较对照组有明显差异，呈粉红色。低剂量组脑出血较高剂量组严重（图1）。

图1.鸡的临床症状和脑切开术。

3.2. 大脑组织病理学观察

图2. 脑组织病理改变（HE染色）。1：血管鞘。2：核崩解神经元。3：神经胶质细胞。A，B，C：脑组织的HE染色切片。D：直方图。与对照组相比，高剂量组和低剂量组脑组织中血管和核裂变神经元的数量明显增加。

图3. 脑荧光免疫荧光检测。A，B，C：全脑免疫荧光。D，E，F：每组的局部放大图。G：脑组织中蛋白质表达水平。与对照组相比，两个中毒组，尤其是低剂量组的脑组织表达明显增加。

图4. 鸡脑组织TUNEL细胞凋亡的检测。A，B，C：三组全脑免疫荧光放大率为60倍。D，E，F：每组局部放大400倍。与中毒组相比，中毒组脑组织细胞凋亡数量明显增加，高剂量组细胞凋亡最严重。

图5.鸡脑的电镜观察。A，B，C：1200x电镜下鸡大脑皮层细胞结构。D，E，F：5000×电镜下鸡大脑皮质细胞结构。与对照组相比，低剂量组和高剂量组两个中毒组的细胞内部结构不规则，线粒体形态发生变化，甚至外膜溶解。

3.3 PCR芯片结果

图6.差异表达基因热图。

图7.差异表达基因的火山检测。

3.4 qRT-PCR结果验证

在两个中毒组中，ACACA，EIF4EBP1，FASN， HMGCR和STK11的表达增加。低剂量组的表达高于高剂量组。在两个中毒组中， FOXO3和TP53的表达降低。基因的差异通过曲线拟合，表明qRT-PCR结果和PCR阵列结果高度一致（图9）。

图8.部分AMPK信号通路基因的qRT-PCR检测。

图9.qRT-PCR曲线拟合及PCR序列验证。

结论

有机磷中毒可引起脑神经元大量核分裂，增加细胞凋亡，破坏线粒体结构的能量代谢，抑制AMPK信号通路。这些结果为研究有机磷中毒后AMPK信号传导机制提供了一定的思路和依据，为有机磷中毒的防治提供了研究依据。

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