黃芩苷通過Nrf2/HO-1防御通路有效抑制雞毒支原體感染引起的雞胸腺結(jié)構(gòu)破壞及氧化應(yīng)激與細胞凋亡

支原體是能夠進行胞外自我復(fù)制的最小原核生物，大多具有致病性。其中雞毒支原體(Mycoplasma gallisepticum，MG)是雞慢性呼吸道病和火雞傳染性竇炎的主要病原，引起呼吸道炎癥和免疫力下降。該病發(fā)展緩慢，病程較長，成年雞多為隱性感染，病原可在雞群中長期存在，環(huán)境應(yīng)激即可促使該病暴發(fā)和蔓延，給養(yǎng)禽業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失。目前認為，侵入的MG在宿主呼吸道上皮組織的黏附，其對定植部位宿主細胞的損害及引起機體免疫失調(diào)是其致病的主要原因，但MG感染導(dǎo)致家禽免疫失調(diào)的潛在機制仍不清楚。胸腺為雞體的重要淋巴器官，是T細胞分化、發(fā)育、成熟的場所，其功能與機體免疫抗感染緊密相關(guān)。黃芩苷是從植物黃芩中提取的黃酮類化合物，具有抗腫瘤、抗炎、調(diào)節(jié)細胞凋亡與自噬及抗氧化應(yīng)激等廣泛的藥理活性，但其抗MG感染所致的免疫損傷的作用及機制尚不明確，有待于進一步研究。

近期發(fā)表于《Veterinary Research》雜志的研究論文“Baicalin mitigated Mycoplasma gallisepticum-induced structural damage and attenuated oxidative stress and apoptosis in chicken thymus through the Nrf2/HO-1 defence pathway”，首次報道了MG感染可以引起雞胸腺結(jié)構(gòu)損傷。組織病理學(xué)檢查結(jié)果顯示，MG感染組雞胸腺細胞排列不緊密，出現(xiàn)炎性細胞浸潤和核碎片堆積，皮質(zhì)與髓質(zhì)邊界不清晰。與正常對照組比較，MG感染組雞胸腺的抗氧化指標(biāo)CAT、SOD和GSH-Px活性明顯降低，MDA和γ-GT活性明顯增加；細胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-8活性增強；凋亡相關(guān)基因(Cytochrome-C、p53、Bax、Caspase-8、Caspase-3和Caspase-9)的mRNA轉(zhuǎn)錄水平和蛋白表達水平明顯上調(diào)。脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶末端標(biāo)記(TUNEL)試驗結(jié)果顯示，MG感染組雞胸腺的核染色陽性細胞數(shù)量增加。此外，電鏡檢查結(jié)果顯示，MG感染組雞胸腺出現(xiàn)染色質(zhì)凝聚、線粒體腫脹和凋亡小體。然而，黃芩苷治療可明顯減輕由MG感染引起的雞胸腺細胞氧化應(yīng)激和凋亡。重要的是，黃芩苷治療可在一定程度上改善雞胸腺細胞的異常形態(tài)。與MG感染組比較，黃芩苷治療組雞胸腺抗氧化指標(biāo)明顯改善，TNF-α活性恢復(fù)，凋亡相關(guān)基因的mRNA轉(zhuǎn)錄水平和蛋白表達水平顯著降低。同時，黃芩苷可顯著上調(diào)核因子紅細胞2相關(guān)因子2(Nrf2)信號通路及其下游基因(Nrf2、HO-1、NQO1、GSTA2、GPX1)的表達，進而抑制MG感染引起的雞胸腺氧化應(yīng)激與細胞凋亡。

綜上所述，本研究首次證明了黃芩苷是通過激活Nrf2信號通路進而有效抑制MG感染引起的雞胸腺組織氧化應(yīng)激和細胞凋亡，并能夠維持胸腺組織結(jié)構(gòu)完整性，從而保護細胞的免疫功能。本研究為黃芩苷抗菌活性的研究提供了新的思路，也將有助于后續(xù)對多重信號通路與中藥抗細菌感染關(guān)系的研究。