槲皮素對動物機體受損傷的保護作用研究進展

蔣竹英

湖南省永州市農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，湖南永州 425000

隨著生活水平的提高，人們對畜禽水產(chǎn)品質(zhì)量安全問題越來越重視，為避免動物機體產(chǎn)生耐藥與殘留問題，尋求一種綠色安全有效的飼料添加劑或者藥物尤為重要。槲皮素作為一種天然黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗細胞凋亡及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性，能夠保障畜禽健康，在養(yǎng)殖生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。本文就槲皮素對動物機體損傷的緩解、保護作用進行綜述，包括槲皮素對動物機體受病原菌、病毒感染，應(yīng)激、炎癥，重金屬毒性，LPS 誘導(dǎo)等損傷的保護作用，以期為槲皮素在動物受損傷情況下的應(yīng)用提供參考。

1 槲皮素對動物機體受應(yīng)激、炎癥損傷的保護作用

動物生長過程中，極容易發(fā)生應(yīng)激、炎癥損傷，槲皮素可發(fā)揮其抗氧化、抗炎功能來保護動物機體受到的損傷。研究報道，槲皮素能緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS）誘導(dǎo)的水牛顆粒細胞凋亡[1]。在高熱應(yīng)激條件下，槲皮素可提高體外培養(yǎng)的奶牛乳腺上皮細胞的活性，增強細胞抗氧化能力和抑制細胞凋亡，且添加75 μmol/L 槲皮素效果較好[2]。另有研究表明，槲皮素能顯著減少角叉菜膠誘導(dǎo)的奶牛蹄部真皮炎癥細胞產(chǎn)生的IL-1β 以及TNF-α，同時還可以抑制信號通路p65 NF-κB 和p38 MAPK 蛋白的表達，減輕角叉菜膠對細胞色素P450 酶的抑制作用，最佳治療濃度為30 mmol/L[3]。此外，槲皮素對原代大鼠內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細胞凋亡具有調(diào)節(jié)作用，可介導(dǎo)Nrf2-ARE 信號通路改善HC11 細胞增殖和抗氧化能力，且MAPKs 信號通路也參與調(diào)節(jié)槲皮素對細胞的保護功能[4]。槲皮素能保護大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞免受肽聚糖導(dǎo)致的細胞炎性損傷[5]。槲皮素能通過抑制TNF 信號通路中IKBα、IKKβ、NF-κB mRNA 相對表達量及TNF-α、IL-6、IKKβ、NF-κB蛋白相對表達量來發(fā)揮作用，且隨著槲皮素添加劑量的升高，其對金黃色葡萄球菌致小鼠乳腺炎的治療效果也越好，呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴性[6]。綜上研究表明，槲皮素能通過p65 NF-κB、p38 MAPK、Nrf2-ARE、MAPKs 和TNF 信號通路參與緩解、減輕動物遭受的應(yīng)激、炎癥損傷，減少細胞凋亡。

2 槲皮素對動物機體受病原菌、病毒感染的保護作用

槲皮素對治療細菌感染、病毒感染等疾病均具有十分重要的臨床意義。槲皮素能降低產(chǎn)腸毒素大腸桿菌（ETEC-139）對豬腸道細胞（IPEC-J2）的黏附能力，減輕ETECO-139 誘導(dǎo)IPEC-J2 的產(chǎn)生炎性損傷，發(fā)揮其抗感染和消炎的作用，保護仔豬腸道細胞免受細菌感染[7]。槲皮素能通過調(diào)控腸道氨基酸的轉(zhuǎn)運和代謝抑制豬流行性腹瀉病毒（PEDV）在仔豬體內(nèi)的增殖[8]，可緩解PEDV 感染導(dǎo)致的仔豬生長抑制、腎功能損傷[9]和腸道損傷[10]，提高仔豬腸道抗氧化功能以及空腸脂質(zhì)代謝的能力。槲皮素可通過提高AA 肉雞的抗氧化能力、免疫狀態(tài)、激活胰腺磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT）信號通路來改善鏈脲佐菌素對AA 肉雞的有害作用[11]。

3 槲皮素對動物機體受重金屬毒性損傷的保護作用

隨著社會工業(yè)化的高速發(fā)展，重金屬的使用、排放污染環(huán)境問題日益突出，動物采集受重金屬污染的飼料后，通過生物鏈的轉(zhuǎn)化，最終進入畜禽體內(nèi)并殘留、累積，對生物體造成顯著的危害作用[12]。鉛是環(huán)境中常見的一種有毒重金屬污染物，鉛超標可誘導(dǎo)雞肝細胞損傷，槲皮素和大蒜素單獨或聯(lián)合均能通過抑制線粒體凋亡通路來提高肝臟抗氧化性能、緩解鉛對肝組織的破壞，且聯(lián)合作用的保護效應(yīng)更加明顯[13]。目前，槲皮素用于保護動物機體受重金屬損傷的研究多集中在大小鼠試驗中。研究報道，鉛可引起的大鼠肝組織病理變化，添加槲皮素能夠促進鉛的排泄，減輕氧化應(yīng)激損傷、炎癥損傷，同時槲皮素通過影響核受體的表達繼而影響CYP450 酶的作用可能是其機制之一[14]。此外，槲皮素還能保護由鎘導(dǎo)致的大鼠肝臟損傷[15]，可通過調(diào)控自噬來拮抗鎘致原代大鼠腎小管上皮的細胞毒性[16]，且能通過激活Nrf2-Keap1 信號通路減輕鎘引起的大鼠生殖系統(tǒng)損傷[17]。另有研究表明，鎘及無機物鎘和有機物3-甲基-4-硝基酚（3-methyl-4-nitrophenol，PNMC）都可以引起雄性小鼠的睪丸損傷，造成生殖細胞凋亡；槲皮素作為一種天然抗氧化物質(zhì)，能有效調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達，并緩解鎘及PNMC 引發(fā)的生殖細胞凋亡[18]。高劑量鉬能明顯引起睪丸的氧化損傷，降低精液質(zhì)量，適量槲皮素能顯著降低睪丸的脂質(zhì)過氧化損傷，保護睪丸和附睪的形態(tài)功能，保護小鼠正常的生殖功能，表明槲皮素可以有效對抗鉬的生殖毒性[19]。綜上所述，槲皮素對動物機體受重金屬毒性損傷有很好的保護、緩解作用。

4 槲皮素對動物機體受LPS 誘導(dǎo)損傷的保護作用

LPS 是革蘭氏陰性細菌的內(nèi)毒素物質(zhì)，是一種強烈的炎癥刺激物[20]，槲皮素能抑制LPS 誘導(dǎo)的豬小腸上皮細胞IPEC-J2 炎性反應(yīng)[21]，提高受LPS 刺激山羊瘤胃上皮細胞的抗氧化和抗炎癥性能，促進細胞增殖[22]，提高LPS 誘導(dǎo)小鼠小腸上皮細胞的存活率，抑制小鼠小腸細胞焦亡，且降低炎癥[23]。研究表明，槲皮素可通過阻斷LPS 誘導(dǎo)的TLR4/NF-κB信號通路的活化，來修復(fù)LPS 對小鼠子宮組織、內(nèi)膜細胞造成的損傷，緩解LPS 誘導(dǎo)的胚胎著床障礙，起到保胎作用，使Th1/Th2 偏向有利于妊娠的Th2 方向[24-26]。此外，有研究表明，槲皮素對抗LPS誘導(dǎo)流產(chǎn)的作用機制可能是通過抑制MCP-1 的生成，從而調(diào)節(jié)巨噬細胞的數(shù)量與分布，并且下調(diào)CD14 的表達，阻斷巨噬細胞的抗原呈遞過程，防止炎癥因子TNF-α 的過量生成[27]。預(yù)先口服槲皮素和乙酸龍腦酯可不同程度地抑制LPS 的作用，其中以槲皮素和乙酸龍腦酯聯(lián)合使用組的保胎效果最為明顯，小鼠子宮組織中IFN-γ/IL-4 的比值升高和巨噬細胞數(shù)量增多與早期胚胎丟失關(guān)系密切，槲皮素和乙酸龍腦酯能調(diào)節(jié)子宮局部的免疫微環(huán)境，從而起到一定的促孕保胎作用[28]。大量研究表明，槲皮素能夠保護、緩解LPS 所致的炎癥反應(yīng)、組織損傷、細胞凋亡以及生殖毒性損傷。

5 槲皮素對動物機體受其他損傷的保護作用

槲皮素可通過抑制線粒體凋亡通路，調(diào)控細胞凋亡相關(guān)基因的表達，有效地拮抗非酯化脂肪酸誘導(dǎo)的牛子宮內(nèi)膜細胞凋亡[29]，還可通過激活Nrf2 通路緩解雙氧水誘導(dǎo)的山羊黃素化顆粒細胞凋亡和類固醇合成障礙[30]。有研究顯示，類二噁英多氯聯(lián)苯（Aroclor1254）可損傷大鼠的肝細胞和子宮內(nèi)膜細胞，并導(dǎo)致懷孕大鼠的胚胎著床障礙；槲皮素可以明顯拮抗Aroclor1254 所致的損傷，使損傷的肝臟得到修復(fù)，子宮的免疫平衡和激素的分泌得到有效的改善[31]。槲皮素能夠促進雙酚A 致小鼠睪丸生精功能障礙后生精功能的恢復(fù)，且最佳劑量為200 mg/kg·d[32]。由此可見，槲皮素利用自身提高生殖功能的作用，對各種因素造成的生育器官損傷及障礙都具有較好的改善作用。

6 結(jié) 語

以上眾多研究表明，槲皮素在保障動物機體健康方面發(fā)揮著重要作用，主要通過緩解應(yīng)激、炎癥損傷、細胞凋亡、組織病理學(xué)改變來保護動物機體，其中對動物的生殖器官的保護作用尤為明顯，更好地說明槲皮素可以作為動物生產(chǎn)中有效的解毒劑、保護劑。目前槲皮素調(diào)節(jié)動物機體損傷的研究已有部分報道，但槲皮素保護動物損傷的添加量、信號通路之間的作用機理以及信號通路與信號通路之間的相互關(guān)聯(lián)方面的報道較少，與其他物質(zhì)聯(lián)合用于保護動物機體的研究相對較少，更有待進一步研究。