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第299期:T-2毒素通过促进IL-6/JAK/STAT1介导的炎症和凋亡破坏肠道菌群-脾脏轴诱导的脾脏损伤及纳米硒的

论文ID

原名T-toxin-induced splenic injury by disrupting the gut microbiota -  spleen axis via promoting IL-6/JAK/STAT1 signaling-mediated inflammation and apoptosis and its mitigation by elemental nano‑selenium

译名:T-2毒素通过促进IL-6/JAK/STAT 1信号介导的炎症和凋亡破坏肠道菌群-脾轴诱导的脾损伤及元素纳米硒的缓解作用

作者:Meng Liu1, Xue Wu Li1,2, Hua Sun3, Yi Qin Yan1, Zhi Yuan Xia1, Alainaa Refaie1, Ni‑Ya Zhang1, Shuai Wang1, Chen Tan1, Lv‑Hui Sun1

完成单位:

1.State Key Laboratory of Agricultural Microbiology,  Hubei Hongshan Laboratory, Frontiers Science Center for Animal Breeding and Sustainable Production, Key Laboratory of Smart Farming Technology for Agricultural Animals of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Animal Science & Technology and College of Veterinary Medicine, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China 农业微生物学国家重点实验室,湖北洪山实验室,动物育种与可持续生产前沿科学中心,农业农村部农业动物智能养殖技术重点实验室,华中农业大学动物科技学院和动物医学院
2.Newhope Liuhe Co. Ltd., Beijing, China 新希望六和股份有限公司
3.Inner Mongolia Academy ofAgriculture and Animal Husbandry Science, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China 内蒙古农牧学院
赞助单位:
Beijing DYS Biotechnology Co., Ltd. 北京德元顺生物科技有限公司

期刊:Archives of Toxicology

影响因子:4.8

发表时间:2025-02-27
 

 

 

1、摘要

 

T-2毒素是环境和食物链中普遍存在的毒性最大的单端孢菌毒素之一,给动物和人类带来严重的健康危害,并能显著损害免疫功能。本研究通过整合转录组和微生物组,全面解释了T-2毒素通过肠道微生物-脾脏轴对脾脏的影响。结果表明,日粮T-2毒素≥1.0 mg/kg显著抑制肉仔鸡的生长性能,引起脾脏损伤,并伴有氧化应激和组织病理学损伤。盲肠微生物组分析表明,T-2毒素暴露导致肠道微生物生态失调,特别是导致一些增强肠道屏障和减少炎症的有益菌属减少。转录组分析表明,T-2毒素暴露直接引起脾脏炎症和免疫相关信号,如细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、NOD样受体信号通路和JAK-STAT信号通路。

此外,通过联合转录组和微生物组分析,发现T-2毒素诱导的脾脏损伤与IL-6/JAK/STAT1信号通路介导的炎症和凋亡的异常激活有关,并通过western bolt分析验证。值得注意的是,日粮硒补充剂可以通过抑制IL-6/JAK/ STAT1信号相关基因的表达来保护雏鸡免受T-2毒素诱导的对生长性能和脾脏损伤的不利影响。总之,本研究为T-2毒素在鸡脾脏中的免疫毒性机制提供了新的见解,并强调了硒在减轻T-2毒素诱导的免疫毒性方面的潜力。

 

2、试验设计

 

注:添加硒为单质纳米硒,由北京德元顺生物科技有限公司提供

 

3、结果与分析

 

3.1 T-2毒素降低生长性能并诱导脾损伤

4组肉鸡的初始体重没有差异1A。经过2周的试验处理后,添加1.0mg T-2毒素/kg的日粮有降低P=0.06体重12.4%的趋势,添加3.06.0mg/kg的日粮有降低P<0.05最终体重17.627.2%的趋势1A。在不同剂量下,饮食中T-2毒素补充≥1.0 mg/ kg可使体重增加减少13.730.2%P< 0.051B。此外,组织学结果显示,日粮补充T-2毒素诱导免疫组织损伤1C。具体而言,与对照组相比,日粮添加T-2毒素≥1.0 mg/kg诱导脾淋巴细胞减少、网状上皮细胞增生和轻度充血,尤其是添加6.0 mg/kg T-2毒素的日粮诱导严重充血和巨噬细胞增生。同时,T-2毒素引起淋巴细胞坏死和耗竭、局灶性坏死、皮质淋巴细胞增殖、胸腺血管充血和法氏囊完整性的丧失。此外,T-2毒素诱导脾脏氧化损伤,与对照组相比,随着日粮T-2毒素剂量的增加,MDAPC浓度分别增加55.7-97.3%182.0-393.1%P<0.05T-AOC分别减少24.3-35.9%P<0.05,呈剂量依赖性1D-F

1T-2毒素对雏鸡体重AB、免疫器官组织病理学C和脾脏氧化还原状态D-F的影响。对照,基础饮食;1.0 T-23.0 T-26.0 T-2,基础日粮添加1.03.06.0 mg/kg T-2毒素。

 

3.2 T-2毒素对盲肠菌群稳态的影响

为更好地了解T-2毒素对盲肠细菌组成的影响,对对照组和16.0 mg/kg T-2毒素组肉鸡进行了16 S rRNA微生物基因的高通量测序(图2根据序列相似性(>97%)将符合条件的序列聚类为OTUT-2毒素处理组中OTU数量较少,两组共有499OTU(图2A)。基于分类学组成分析,T-2毒素改变了盲肠细菌在门和属水平上的相对丰度。所有来自盲肠食糜样品的合格序列归属于7个已知门。在所有样品中,以厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和软壁菌门为优势菌门(图2B)。与对照组相比,添加6.0mg/kgT-2毒素可显著降低厚壁菌门和软壁菌门的丰度,提高拟杆菌门和变形菌门的丰度并从所有合格序列中鉴定出50个优势属,包括拟杆菌属、嗜双歧杆菌属、乳杆菌属、粪大肠杆菌属和示波螺旋菌属2C。微生物区系的α多样性通过Chao 1分析评估物种丰富度,Shannon指数评估物种均匀度。与对照组相比,在日粮中添加6.0 mg T-2毒素/ kg不会影响Chao 1指数(图2D),但会降低Shannon指数(图2E)。为确定两组之间不同的细菌分类群,使用了LDA>3LEfSe分析。结果在对照组和T-2毒素组的微生物群中分别鉴定了8个和2个区别性特征(图2F)。此外,菌属的丰度显示,与对照组相比,T-2毒素组中的BlautiaCoprococcusLachnospiraCoprobacillusAnaerostipes 属的丰富度显著减少然而,与对照组相比,在T-2毒素处理下,Fusibacter丰度显著增加(图2L)。

2:日粮T-2毒素对盲肠微生物组的影响。A对照组和6.0 T-2组中OTU的数量。B门水平的肠道细菌分布。C属水平的肠道细菌分布。DE T-2毒素对Chao 1指数的影响。E T-2毒素对Shannon指数的影响。F线性判别分析(LDA)效应大小(LEfSe)微生物群组成分析。G-L BlautiaCoprococcusLachnospiraCoprobacillusAnaerostipes Fusibacter相对丰度。对照,基础饮食;6.0 T-2,基础日粮添加6.0 mg/kg T-2毒素。

 

3.3 T-2毒素对脾脏转录组的影响

为进一步揭示T-2毒素的毒性机制,对实验1的肉鸡脾脏组织进行了转录组分析。差异表达DE分析结果表明,T-2毒素处理的肉鸡脾脏中存在T-2毒素处理应答基因(图3)。与对照组相比,日粮中补充1.03.06.0mg/kgT-2毒素时,分别有248919433936个基因表现出1.5倍或更高P<0.05DE3A-C。值得注意的是,在不同的T-2毒素剂量下,有907个基因具有相似的变化(图3D)。此外,GOKEGG通路分析确定了共表达的DEG。主要GO类别的不同分布如图3E所示。在生物过程(BP)类别中,丰富细胞周期、防御反应、免疫系统过程、对生物刺激的反应和对应激的反应。在细胞化合物(CC)类别中,染色质、染色体、胞外区细胞外空间和超分子复合物是GO富集CCR趋化因子受体结合、CCR 6趋化因子受体结合、趋化因子活性、趋化因子受体结合和蛋白质异二聚体活性也是GO表达最多的类别KEGG富集结果表明,KEGG的主要通路包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、核苷酸寡聚化结构域(NOD)样受体信号通路、IL-17信号通路、细胞坏死、凋亡-多物种、细胞因子生长因子和Janus激酶(JAK-信号传导子和转录激活子(STAT)信号通路(图3F)。

T-2毒素对脾脏转录组的影响。A-C火山图分别显示1.0 T-23.0 T-26.0 T-2毒素与对照中的DEGD维恩图分析1.0 T-2毒素与对照、3.0 T-2毒素与对照、6.0 T-2毒素相对于对照DEG数量。E GO功能富集分析F KEGG途径富集分析,对照,基础饲料; 1.0 T-23.0 T-26.0 T-2,基础饲料添加1.03.06.0 mg/kg T-2毒素

 

3.4 转录组和微生物组联合分析揭示T-2毒素脏的毒性机制

DEG与最丰富的细菌属的相关性分析表明,有17DEG10个属的DEG具有显著的相关性(图4A)。其中,Faecalibacterium_prausnitziiRuminococcus与大多数基因相互作用最高。此外,在KEGG途径分析中具有显著相关性的这些DEG的注释途径主要与炎症反应和免疫调节有关,包括ECM-受体相互作用、JAK-STAT信号传导途径和细胞因子-细胞因子受体相互作用(图4B)。基于筛选的KEGG富集途径,利用Western blot分析JAK-STAT信号通路在T-2毒素对肉鸡脾脏的影响中的作用(4CD)。值得注意的是,与对照相比,日粮补充1.03.06.0 mg T-2毒素/kg均增加了(P<0.05JAK 2JAK 3c-Jun-N-末端激酶(JNK)的蛋白生成对照组相比3.06.0 mg T-2毒素/kg显著增加(P<0.05STAT 1IL-6p53蛋白的表达有趣的是,6.0 mg T-2毒素/kg组的脾中p-STAT 1表达比其他三组低。然而,BCL-2的蛋白质产生不受日粮T-2毒素剂量的影响(P>0.05)(图4CD

4:转录组与微生物组的联合分析。A属与DEG之间的Pearson相关性分析。B KEGG途径富集分析DEG与属显著相关性。C参与JAK-STAT信号通路的蛋白相对丰度。D参与JAK-STAT信号通路的蛋白的相对丰度。

 

3.5 硒和T-2毒素对生长性能、脾脏氧化还原状态和组织病理学的影响

四组肉鸡的初始体重差异不显著(图5A)。在3周的实验处理后,与BD组相比,日粮T-2毒素补充降低了(P<0.05)终末体重(20.1%),体增重(21.9%),采食量(13.7%)和增重/饲料(9.2%),而补硒(添加硒为单质纳米硒,由北京德元顺生物科技有限公司提供)减轻了T-2毒素引起的这些变化(图5B-E)。与BD组相比,BD +T-2组增加了(P<0.05GPX活性,BD+Se+T-2组降低(P<0.05MDA含量。且与BD+T-2组相比,BD+Se+T-2GPX活性升高(P<0.05)。然而,TrxR活性不受日粮Se缺乏和T-2毒素补充的显著影响(图5H)。除GPX活性外,没有观察到SeT-2毒素之间的相互作用。此外,脾组织学结果显示,日粮T-2毒素诱导的脾损伤,这是由淋巴细胞数量减少和组织细胞增殖的减少所表明(图5I)。单独硒缺乏也可引起脾淋巴细胞减少和组织细胞增殖能力下降,而BD+Se组未见明显病理改变。

5:日粮硒水平和T-2毒素对生长性能(A-E)、脾脏氧化还原状态(F-H)和组织病理学(I)的影响。BD:基础日粮; BD+T-2BD +1.0 mg T-2毒素/kg; BD+SeBD +0.2 mg Se/kg; BD+T-2+SeBD +1.0 mg T-2毒素/kg0.2 mg Se/kg

 

3.6 硒和T-2毒素对JAK-STAT信号介导的炎症和细胞凋亡的影响

在与JAK-STAT信号转导介导的脾脏炎症和凋亡相关的9个基因中,有6个基因受到日粮T-2毒素或Se的影响。与BD+Se组相比,BDBD+T-2组增加P<0.05JAK 3STAT1STAT3p53JNKmRNA水平,但降低BCL-2mRNA水平。值得注意的是,日粮T-2毒素补充加重了缺硒组JAK3STAT3p53JNK mRNA丰度的增加,而补硒缓解了这些变化。此外,T-2毒素和硒对脾脏中IL-1β、IL-6TNF-αmRNA丰度没有影响P>0.05。然而,就这些基因的mRNA水平而言,没有观察到SeT-2毒素之间的相互作用。

WB结果显示,脾组织中Jak3P-Stat1P53STAT1IL-6Cleaved-Caspase 3BaxBax-XLBcl-2的蛋白表达均受到影响日粮T-2毒素、硒及其交互作用的影响P<0.05(图6BC),其中,T-2毒素对脾脏IL-6STAT1p53Cleaved-Caspase 3BaxBcl-2Bcl-XL的影响最大P<0.05 其中4包括IL-6STAT1cleaved-caspase 3BCL-2JAK3受硒的影响。值得注意的是,日粮中添加硒减轻了(P<0.05T-2毒素引起的JAK3STAT1cleaved-caspase 3BCL-2的变化。脾脏STAT1cleaved-caspase 3BCL-2表达受到T-2毒素和之间的相互作用影响P<0.05

6:日粮硒水平和T-2毒素对鸡脾脏中JAK-STAT信号通路介导的炎症和凋亡相关基因表达的影响。A JAK-STAT信号通路相关基因的相对mRNA水平。B JAK-STAT信号通路相关蛋白表达C. JAK-STAT信号通路中涉及的蛋白质的相对丰度。BD:基础饮食; BD+T-2BD1.0 mg T-2毒素/kg; BD+SeBD + T-2+SeBD+T-2毒素1.0 mg/kg + Se 0.2 mg/kg

 

4、结论

 

 

 

 

0

 

T-2毒素1.0mg/kg损害肉鸡生长性能,诱导免疫器官损伤,并可引起组织病理学改变和氧化还原失衡。目前的研究基于对肠道微生物群-脾脏轴的了,解释了T-2毒素对脾脏的损伤。联合微生物学和转录组学分析结果显示,T-2毒素主要通过促进IL-6/JAK/STAT 1信号介导的炎症和凋亡破坏肠道微生物群稳态和脾脏转录组。此外,本研究发现,日粮中添加硒可保护雏鸡免受T-2毒素诱导的不良反应,其机制可能与抑制IL-6/JAK/STAT 1信号通路的激活有关。这些发现系统地揭示了T-2毒素在鸡中潜在的免疫毒性,提示补硒有可能成为控制T-2毒素风险的治疗策略。

 

 

图7:T-2毒素对雏鸡的免疫毒性及硒通过肠道菌群-脾轴整合调控网络对T-2毒素的缓解作用示意图

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1、摘要

 

T-2毒素是环境和食物链中普遍存在的毒性最大的单端孢菌毒素之一,给动物和人类带来严重的健康危害,并能显著损害免疫功能。本研究通过整合转录组和微生物组,全面解释了T-2毒素通过肠道微生物-脾脏轴对脾脏的影响。结果表明,日粮T-2毒素≥1.0 mg/kg显著抑制肉仔鸡的生长性能,引起脾脏损伤,并伴有氧化应激和组织病理学损伤。盲肠微生物组分析表明,T-2毒素暴露导致肠道微生物生态失调,特别是导致一些增强肠道屏障和减少炎症的有益菌属减少。转录组分析表明,T-2毒素暴露直接引起脾脏炎症和免疫相关信号,如细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、NOD样受体信号通路和JAK-STAT信号通路。

此外,通过联合转录组和微生物组分析,发现T-2毒素诱导的脾脏损伤与IL-6/JAK/STAT1信号通路介导的炎症和凋亡的异常激活有关,并通过western bolt分析验证。值得注意的是,日粮硒补充剂可以通过抑制IL-6/JAK/ STAT1信号相关基因的表达来保护雏鸡免受T-2毒素诱导的对生长性能和脾脏损伤的不利影响。总之,本研究为T-2毒素在鸡脾脏中的免疫毒性机制提供了新的见解,并强调了硒在减轻T-2毒素诱导的免疫毒性方面的潜力。

 

2、试验设计

 

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注:添加硒为单质纳米硒,由北京德元顺生物科技有限公司提供

 

3、结果与分析

 

3.1 T-2毒素降低生长性能并诱导脾损伤

4组肉鸡的初始体重没有差异1A。经过2周的试验处理后,添加1.0mg T-2毒素/kg的日粮有降低P=0.06体重12.4%的趋势,添加3.06.0mg/kg的日粮有降低P<0.05最终体重17.627.2%的趋势1A。在不同剂量下,饮食中T-2毒素补充≥1.0 mg/ kg可使体重增加减少13.730.2%P< 0.051B。此外,组织学结果显示,日粮补充T-2毒素诱导免疫组织损伤1C。具体而言,与对照组相比,日粮添加T-2毒素≥1.0 mg/kg诱导脾淋巴细胞减少、网状上皮细胞增生和轻度充血,尤其是添加6.0 mg/kg T-2毒素的日粮诱导严重充血和巨噬细胞增生。同时,T-2毒素引起淋巴细胞坏死和耗竭、局灶性坏死、皮质淋巴细胞增殖、胸腺血管充血和法氏囊完整性的丧失。此外,T-2毒素诱导脾脏氧化损伤,与对照组相比,随着日粮T-2毒素剂量的增加,MDAPC浓度分别增加55.7-97.3%182.0-393.1%P<0.05T-AOC分别减少24.3-35.9%P<0.05,呈剂量依赖性1D-F

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1T-2毒素对雏鸡体重AB、免疫器官组织病理学C和脾脏氧化还原状态D-F的影响。对照,基础饮食;1.0 T-23.0 T-26.0 T-2,基础日粮添加1.03.06.0 mg/kg T-2毒素。

 

3.2 T-2毒素对盲肠菌群稳态的影响

为更好地了解T-2毒素对盲肠细菌组成的影响,对对照组和16.0 mg/kg T-2毒素组肉鸡进行了16 S rRNA微生物基因的高通量测序(图2根据序列相似性(>97%)将符合条件的序列聚类为OTUT-2毒素处理组中OTU数量较少,两组共有499OTU(图2A)。基于分类学组成分析,T-2毒素改变了盲肠细菌在门和属水平上的相对丰度。所有来自盲肠食糜样品的合格序列归属于7个已知门。在所有样品中,以厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和软壁菌门为优势菌门(图2B)。与对照组相比,添加6.0mg/kgT-2毒素可显著降低厚壁菌门和软壁菌门的丰度,提高拟杆菌门和变形菌门的丰度并从所有合格序列中鉴定出50个优势属,包括拟杆菌属、嗜双歧杆菌属、乳杆菌属、粪大肠杆菌属和示波螺旋菌属2C。微生物区系的α多样性通过Chao 1分析评估物种丰富度,Shannon指数评估物种均匀度。与对照组相比,在日粮中添加6.0 mg T-2毒素/ kg不会影响Chao 1指数(图2D),但会降低Shannon指数(图2E)。为确定两组之间不同的细菌分类群,使用了LDA>3LEfSe分析。结果在对照组和T-2毒素组的微生物群中分别鉴定了8个和2个区别性特征(图2F)。此外,菌属的丰度显示,与对照组相比,T-2毒素组中的BlautiaCoprococcusLachnospiraCoprobacillusAnaerostipes 属的丰富度显著减少然而,与对照组相比,在T-2毒素处理下,Fusibacter丰度显著增加(图2L)。

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2:日粮T-2毒素对盲肠微生物组的影响。A对照组和6.0 T-2组中OTU的数量。B门水平的肠道细菌分布。C属水平的肠道细菌分布。DE T-2毒素对Chao 1指数的影响。E T-2毒素对Shannon指数的影响。F线性判别分析(LDA)效应大小(LEfSe)微生物群组成分析。G-L BlautiaCoprococcusLachnospiraCoprobacillusAnaerostipes Fusibacter相对丰度。对照,基础饮食;6.0 T-2,基础日粮添加6.0 mg/kg T-2毒素。

 

3.3 T-2毒素对脾脏转录组的影响

为进一步揭示T-2毒素的毒性机制,对实验1的肉鸡脾脏组织进行了转录组分析。差异表达DE分析结果表明,T-2毒素处理的肉鸡脾脏中存在T-2毒素处理应答基因(图3)。与对照组相比,日粮中补充1.03.06.0mg/kgT-2毒素时,分别有248919433936个基因表现出1.5倍或更高P<0.05DE3A-C。值得注意的是,在不同的T-2毒素剂量下,有907个基因具有相似的变化(图3D)。此外,GOKEGG通路分析确定了共表达的DEG。主要GO类别的不同分布如图3E所示。在生物过程(BP)类别中,丰富细胞周期、防御反应、免疫系统过程、对生物刺激的反应和对应激的反应。在细胞化合物(CC)类别中,染色质、染色体、胞外区细胞外空间和超分子复合物是GO富集CCR趋化因子受体结合、CCR 6趋化因子受体结合、趋化因子活性、趋化因子受体结合和蛋白质异二聚体活性也是GO表达最多的类别KEGG富集结果表明,KEGG的主要通路包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、核苷酸寡聚化结构域(NOD)样受体信号通路、IL-17信号通路、细胞坏死、凋亡-多物种、细胞因子生长因子和Janus激酶(JAK-信号传导子和转录激活子(STAT)信号通路(图3F)。

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T-2毒素对脾脏转录组的影响。A-C火山图分别显示1.0 T-23.0 T-26.0 T-2毒素与对照中的DEGD维恩图分析1.0 T-2毒素与对照、3.0 T-2毒素与对照、6.0 T-2毒素相对于对照DEG数量。E GO功能富集分析F KEGG途径富集分析,对照,基础饲料; 1.0 T-23.0 T-26.0 T-2,基础饲料添加1.03.06.0 mg/kg T-2毒素

 

3.4 转录组和微生物组联合分析揭示T-2毒素脏的毒性机制

DEG与最丰富的细菌属的相关性分析表明,有17DEG10个属的DEG具有显著的相关性(图4A)。其中,Faecalibacterium_prausnitziiRuminococcus与大多数基因相互作用最高。此外,在KEGG途径分析中具有显著相关性的这些DEG的注释途径主要与炎症反应和免疫调节有关,包括ECM-受体相互作用、JAK-STAT信号传导途径和细胞因子-细胞因子受体相互作用(图4B)。基于筛选的KEGG富集途径,利用Western blot分析JAK-STAT信号通路在T-2毒素对肉鸡脾脏的影响中的作用(4CD)。值得注意的是,与对照相比,日粮补充1.03.06.0 mg T-2毒素/kg均增加了(P<0.05JAK 2JAK 3c-Jun-N-末端激酶(JNK)的蛋白生成对照组相比3.06.0 mg T-2毒素/kg显著增加(P<0.05STAT 1IL-6p53蛋白的表达有趣的是,6.0 mg T-2毒素/kg组的脾中p-STAT 1表达比其他三组低。然而,BCL-2的蛋白质产生不受日粮T-2毒素剂量的影响(P>0.05)(图4CD

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4:转录组与微生物组的联合分析。A属与DEG之间的Pearson相关性分析。B KEGG途径富集分析DEG与属显著相关性。C参与JAK-STAT信号通路的蛋白相对丰度。D参与JAK-STAT信号通路的蛋白的相对丰度。

 

3.5 硒和T-2毒素对生长性能、脾脏氧化还原状态和组织病理学的影响

四组肉鸡的初始体重差异不显著(图5A)。在3周的实验处理后,与BD组相比,日粮T-2毒素补充降低了(P<0.05)终末体重(20.1%),体增重(21.9%),采食量(13.7%)和增重/饲料(9.2%),而补硒(添加硒为单质纳米硒,由北京德元顺生物科技有限公司提供)减轻了T-2毒素引起的这些变化(图5B-E)。与BD组相比,BD +T-2组增加了(P<0.05GPX活性,BD+Se+T-2组降低(P<0.05MDA含量。且与BD+T-2组相比,BD+Se+T-2GPX活性升高(P<0.05)。然而,TrxR活性不受日粮Se缺乏和T-2毒素补充的显著影响(图5H)。除GPX活性外,没有观察到SeT-2毒素之间的相互作用。此外,脾组织学结果显示,日粮T-2毒素诱导的脾损伤,这是由淋巴细胞数量减少和组织细胞增殖的减少所表明(图5I)。单独硒缺乏也可引起脾淋巴细胞减少和组织细胞增殖能力下降,而BD+Se组未见明显病理改变。

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5:日粮硒水平和T-2毒素对生长性能(A-E)、脾脏氧化还原状态(F-H)和组织病理学(I)的影响。BD:基础日粮; BD+T-2BD +1.0 mg T-2毒素/kg; BD+SeBD +0.2 mg Se/kg; BD+T-2+SeBD +1.0 mg T-2毒素/kg0.2 mg Se/kg

 

3.6 硒和T-2毒素对JAK-STAT信号介导的炎症和细胞凋亡的影响

在与JAK-STAT信号转导介导的脾脏炎症和凋亡相关的9个基因中,有6个基因受到日粮T-2毒素或Se的影响。与BD+Se组相比,BDBD+T-2组增加P<0.05JAK 3STAT1STAT3p53JNKmRNA水平,但降低BCL-2mRNA水平。值得注意的是,日粮T-2毒素补充加重了缺硒组JAK3STAT3p53JNK mRNA丰度的增加,而补硒缓解了这些变化。此外,T-2毒素和硒对脾脏中IL-1β、IL-6TNF-αmRNA丰度没有影响P>0.05。然而,就这些基因的mRNA水平而言,没有观察到SeT-2毒素之间的相互作用。

WB结果显示,脾组织中Jak3P-Stat1P53STAT1IL-6Cleaved-Caspase 3BaxBax-XLBcl-2的蛋白表达均受到影响日粮T-2毒素、硒及其交互作用的影响P<0.05(图6BC),其中,T-2毒素对脾脏IL-6STAT1p53Cleaved-Caspase 3BaxBcl-2Bcl-XL的影响最大P<0.05 其中4包括IL-6STAT1cleaved-caspase 3BCL-2JAK3受硒的影响。值得注意的是,日粮中添加硒减轻了(P<0.05T-2毒素引起的JAK3STAT1cleaved-caspase 3BCL-2的变化。脾脏STAT1cleaved-caspase 3BCL-2表达受到T-2毒素和之间的相互作用影响P<0.05

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6:日粮硒水平和T-2毒素对鸡脾脏中JAK-STAT信号通路介导的炎症和凋亡相关基因表达的影响。A JAK-STAT信号通路相关基因的相对mRNA水平。B JAK-STAT信号通路相关蛋白表达C. JAK-STAT信号通路中涉及的蛋白质的相对丰度。BD:基础饮食; BD+T-2BD1.0 mg T-2毒素/kg; BD+SeBD + T-2+SeBD+T-2毒素1.0 mg/kg + Se 0.2 mg/kg

 

4、结论

 

 

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T-2毒素1.0mg/kg损害肉鸡生长性能,诱导免疫器官损伤,并可引起组织病理学改变和氧化还原失衡。目前的研究基于对肠道微生物群-脾脏轴的了,解释了T-2毒素对脾脏的损伤。联合微生物学和转录组学分析结果显示,T-2毒素主要通过促进IL-6/JAK/STAT 1信号介导的炎症和凋亡破坏肠道微生物群稳态和脾脏转录组。此外,本研究发现,日粮中添加硒可保护雏鸡免受T-2毒素诱导的不良反应,其机制可能与抑制IL-6/JAK/STAT 1信号通路的激活有关。这些发现系统地揭示了T-2毒素在鸡中潜在的免疫毒性,提示补硒有可能成为控制T-2毒素风险的治疗策略。

 

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图7:T-2毒素对雏鸡的免疫毒性及硒通过肠道菌群-脾轴整合调控网络对T-2毒素的缓解作用示意图