Keap1-Nrf2/ARE信号通路及其在畜禽抗氧化中的研究进展

正常生理状态下,动物体内自由基的产生和清除处于稳定的动态平衡,但发生氧化应激时,体内自由基产生的量超过自身清除能力,引起氧化系统和抗氧化系统的失衡,造成氧化损伤。而Keap1-Nrf2/ARE信号通路的激活在预防氧化应激引起的细胞和组织损伤、维持氧化还原平衡和蛋白质稳态以及调节炎症方面具有关键作用。Keap1是Nrf2的胞浆抑制蛋白,在正常生理状态下,Nrf2与Keap1结合而发生泛素化和蛋白酶体降解,使细胞核内Nrf2的含量维持在一个相对较低的水平。在氧化应激条件下,Keap1对Nrf2的泛素化和降解的能力减弱,细胞核中Nrf2积聚,Nrf2与抗氧化反应元件（ARE）结合后启动下游一系列保护性基因的表达,使机体从氧化应激状态恢复到正常的生理状态。氧化应激参与多种病理生理变化,对畜禽的生产性能、生长发育、繁殖性能、肉品质等有负面影响,Keap1-Nrf2/ARE信号通路是细胞内最重要的抗氧化应激通路之一,对动物的健康保护极其重要。作者总结了Keap1-Nrf2/ARE信号通路的基本结构和活化机制及其在畜禽抗氧化中的研究进展,阐述了其在提高畜禽的抗氧化、抗炎能力和在肉品质中的重要作用,以期为缓解当前畜禽业中严重的氧化应激和炎症提供理论依据。     

Keap1-Nrf2/ARE信号通路及其在畜禽抗氧化中的研究进展

正常生理状态下,动物体内自由基的产生和清除处于稳定的动态平衡,但发生氧化应激时,体内自由基产生的量超过自身清除能力,引起氧化系统和抗氧化系统的失衡,造成氧化损伤。而Keap1-Nrf2/ARE信号通路的激活在预防氧化应激引起的细胞和组织损伤、维持氧化还原平衡和蛋白质稳态以及调节炎症方面具有关键作用。Keap1是Nrf2的胞浆抑制蛋白,在正常生理状态下,Nrf2与Keap1结合而发生泛素化和蛋白酶体降解,使细胞核内Nrf2的含量维持在一个相对较低的水平。在氧化应激条件下,Keap1对Nrf2的泛素化和降解的能力减弱,细胞核中Nrf2积聚,Nrf2与抗氧化反应元件(ARE)结合后启动下游一系列保护性基因的表达,使机体从氧化应激状态恢复到正常的生理状态。氧化应激参与多种病理生理变化,对畜禽的生产性能、生长发育、繁殖性能、肉品质等有负面影响,Keap1-Nrf2/ARE信号通路是细胞内最重要的抗氧化应激通路之一,对动物的健康保护极其重要。作者总结了Keap1-Nrf2/ARE信号通路的基本结构和活化机制及其在畜禽抗氧化中的研究进展,阐述了其在提高畜禽的抗氧化、抗炎能力和在肉品质中的重要作用,以期为缓解当前畜禽业中严重的氧化应激和炎症提供理论依据。     

Keap1-Nrf2-ARE动物氧化应激反应信号通路与天然抗氧化产品开发

氧化应激与动物机体多种疾病相关联,在动物生产过程中造成了巨大的经济损失。Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核转录因子E2相关因子2(Nrf2)-抗氧化反应序列元件(ARE)信号通路是机体抗氧化反应中的重要调节途径,信号通路的活化受到一系列亲电试剂、蛋白激酶等因子的调控,而活化的通路可以通过调节下游相关抗氧化酶类和抗氧化物的基因表达来稳定机体的氧化还原水平。在研究机体氧化应激和抗氧化防御系统的同时,发现了一系列具有抗氧化活性的天然物质,这对于安全有效的畜牧生产提供了广阔的前景。本文对Keap1-Nrf2-ARE信号通路在抗氧化应激反应中的作用机理、天然抗氧化产品的开发和在动物生产中的应用研究进行了综述。     

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路在氧化应激中的作用及其调控剂

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(Keap1-Nrf2-ARE)信号通路是机体细胞抵制氧化应激损伤和异生物质损伤最为重要的一种防御机制,且该通路与炎性疾病包括癌症、神经变性疾病、心血管疾病、衰老等密切相关。Nrf2信号的激活可诱导与ARE相关基因的各种解毒酶、抗氧化防御酶和抗氧化蛋白酶的表达的转录调控,且调控Keap1-Nrf2-ARE信号通路已成为预防和治疗氧化应激相关疾病和炎性疾病的一个强有力的靶目标。该文重点综述了氧化应激、Keap1-Nrf2-ARE信号通路在抗氧化应激中的作用及相关的调控剂。     

Keap 1-Nrf2/ARE信号通路抗氧化机制及抗氧化剂的研究进展

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路参与抵抗外界氧化应激反应,不仅是抵御氧化损伤的重要防御系统,也是增强机体抗氧化能力的关键信号通路。许多疾病如糖尿病、呼吸系统疾病、癌症、神经退行性疾病和炎症等,均与氧化损伤相关。这些疾病会导致Keap1-Nrf2/ARE信号通路发生紊乱,进而产生严重后果。抗氧化剂可通过调节Keap1-Nrf2/ARE通路,增强机体抗氧化能力,从而减轻氧化损伤。常见的抗氧化剂包括植物多酚类、含硫化合物类和含硒化合物类等,不同抗氧化剂在Keap1-Nrf2/ARE信号通路中发挥不同的作用。论文通过阐述Keap1-Nrf2/ARE分子结构,并分析该通路发挥抗氧化作用的机制,进而讨论不同种类的抗氧化剂通过Keap1-Nrf2/ARE信号通路调节机体抵抗氧化损伤的分子机制,明确Keap1-Nrf2/ARE信号通路在机体里发挥的重要生物学作用。     

Nrf2-ARE信号通路在机体氧化应激损伤中的作用及与其他信号通路的关系

氧化应激损伤与机体中多种疾病的发生与发展过程密不可分,当机体产生严重氧化应激时,抑制氧化应激和清除氧自由基是治疗机体产生疾病的重要策略。Nrf2-ARE信号通路是机体内极为重要的内源性防御体系,通过调控Nrf2-ARE信号通路可起到维持机体细胞内氧化还原状态平衡和降低氧化应激造成损伤的作用。综述了Nrf2-ARE信号通路调控机体抗氧化酶活性、与机体氧化应激相关疾病的相关性及其与其他信号通路的关系,以期为深入了解Nrf2-ARE信号通路在抵抗机体产生氧化应激损伤的作用和机制方面提供参考。     

氧化应激对畜禽组织器官的损伤及核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路抗氧化应激的机理研究进展

随着我国养殖业的发展,养殖方式逐渐向规模化集约化转变,对畜禽生产性能的要求越来越高,但是在追求养殖效率的同时,畜禽饲养管理过程中易产生多种应激,如断奶应激、运输应激、热应激、冷应激等。大量的研究表明氧化应激是产生各种应激的根本原因。氧化应激可以破坏动物机体的氧化还原系统,导致肠道、肝脏、生殖器官等各种组织器官的损伤和疾病的发生,成为近年来研究的热点。而核因子E2相关因子2(Nrf2)-抗氧化反应元件(ARE)信号通路的激活可以维持动物机体的氧化平衡,提高抗氧化性能,缓解氧化应激。本文通过阐述氧化应激对畜禽组织器官的影响及其产生的机制,并就Nrf2-ARE信号通路抗氧化应激的机理进行综述,为畜禽生产过程中缓解氧化应激损伤、保障动物福利、提高动物的生产性能提供参考。     

热应激诱发的氧化应激对羊的影响及其作用机制

热应激会破坏机体氧化系统和抗氧化系统之间的平衡,诱发机体的氧化应激。而机体抗氧化系统与免疫系统息息相关,其中核转录因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路是联系二者的重要途径。本文阐述了热应激如何诱导羊发生氧化应激,以及热应激诱导的氧化应激对羊肠道组织、机体免疫细胞及相关细胞因子表达分泌的影响和Nrf2信号通路的调控机制,以期系统理解热应激诱导的氧化应激对羊的影响。     

储藏时间对肉鸡腿肌脂质氧化状态和Keap1/Nrf2-ARE信号通路相关抗氧化蛋白的影响

试验旨在研究肉鸡腿肌中Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1 (Keap1)-核因子E2相关因子2 (Nrf2)/抗氧化反应元件（ARE）信号通路相关抗氧化蛋白和脂质氧化状态的潜在作用时间。随机选取42日龄的健康AA肉鸡6只,每只鸡为1个重复,共6个重复。每只鸡取同一块腿肌样品随机分为5个处理,分别对应5个储存时间,即0、1、2、4、7 d。结果显示,在4℃的储藏条件下,屠宰后1、2、4、7 d肉鸡腿肌中丙二醛（MDA）含量显著高于0 d (P<0.05);屠宰后4 d,肉鸡腿肌中过氧化氢（H2O2）含量显著高于0、2 d (P<0.05);屠宰后1 d肉鸡腿肌中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性显著高于0、2 d (P<0.05)。不同储藏时间对肉鸡腿肌中Keap1/Nrf2-ARE信号通路相关蛋白Kelch样ECH相关蛋白1 (Keap1)、核因子E2相关因子2 (Nrf2)、血红素氧合酶1(HO-1)和GST的表达量无显著影响（P>0.05）。研究表明,4℃储藏条件下,肉鸡屠宰后抗氧化作用在0～1 d最强,Keap1/Nrf2-ARE信号通路相关蛋白和抗...     

Klotho蛋白对氧化应激的影响及可能机制北大核心CSCD

Klotho是一种最近发现的抗衰老基因,它的缺失或突变会导致小鼠在出生3~4周后表现出衰老现象,相反,其过表达可增强小鼠的抗氧化能力,并延长小鼠寿命。目前研究表明,Klotho蛋白发挥抗氧化应激功能可能是通过激活叉头状转录因子O(Fox O)的转录活性、激活环磷酸腺苷(c AMP)信号通路、激活Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路来实现的。本文就Klotho的发现、结构特征、表达及其蛋白与氧化应激之间的关系进行综述,以期为畜牧生产中缓解动物氧化应激提供思路。     

畜禽生产中氧化应激分子调控机理及营养策略研究进展

现代畜禽生产过程中发生的氧化应激损害畜禽健康,降低畜禽生产性能。现代系统动物营养学认为畜禽体内自由基稳态失衡是导致氧化应激—炎症反应—免疫功能失衡,威胁畜禽健康,降低畜禽生产性能的根本原因。畜禽体内多种信号通路组成的调控网络共同维持自由基稳态。综述了p38MAPK、Nrf2-ARE、NF-κB等氧化应激相关信号通路在畜禽生产中的调控机制及其营养策略研究进展,以期为畜禽生产中缓解氧化应激损伤,保障动物福利,提高生产性能提供参考。     

水生生物Nrf2-Keap1/Are信号通路的研究进展

氧化应激（oxidative stress）是指由于外界环境的刺激使机体内活性氧（ROS）增加,导致氧化/抗氧化动态平衡遭到破坏的一种应激反应。在正常情况下,动物机体内参与活性氧产生和清除的系统处于动态平衡。由于外界环境刺激或机体自身变化等原因,使ROS产生增多或其清除能力下降时,机体就会出现氧化应激（氧化胁迫）。长期或过强的氧化应激会引起水生生物生长发育缓慢、免疫机能下降、疾病发生等危害,导致水产品质量下降、营养价值降低,给水产养殖业造成严重经济损失。Nrf2-Keap1/Are信号通路在抵抗外源性或内源性氧化应激的过程中起着至关重要的作用,该信号通路在哺乳动物中得到了广泛研究,但在水生生物中的研究尚未见系统综述。作者在综合了大量文献的基础上,针对鱼类及虾蟹类等水生生物,介绍了氧化应激产生的机理、Nrf2和Keap1的分子基础、Nrf2-Keap1/Are信号通路作用方式,以及该信号通路在水生生物方面的相关研究进展等,为水生生物抗氧化应激机制的深入研究提供理论参数和相关数据支持。     

活化Nrf2缓解热应激致肉鸡心肌细胞氧化损伤的研究

【目的】 探究活化核因子红系2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2）对热应激肉鸡心肌细胞氧化损伤的缓解作用及其机制。【方法】 利用差速贴壁法结合化学纯化法制备肉鸡原代心肌细胞。将心肌细胞随机分为对照组（Control组）、热应激组（HS组）和Nrf2激活剂叔丁基对苯二酚（tert-butylhydroquinone,TBHQ）预处理热应激组（TBHQ+HS组）。对照组心肌细胞正常培养不做任何处理,HS组心肌细胞置于高温（43 ℃）培养箱处理2 h,TBHQ+HS组心肌细胞用50 μmol/L TBHQ预处理12 h,再进行热应激处理。采用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法测定各组心肌细胞相对活力;用比色法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量和细胞培养液中乳酸脱氢酶（LDH）活性;用实时荧光定量PCR检测Nrf2、血红素氧合酶-1（heme oxygenase 1,HO-1）、谷氨酰半胱氨酸连接酶（glutamate cysteine ligase catalytic,GCLC）和NAD （P） H：醌氧化还原酶1（NAD （P） H：quinone oxidoreductase 1,NQO1） mRNA表达水平;用蛋白质免疫印迹法（Western blotting）检测Nrf2总蛋白和HO-1蛋白表达量。【结果】 与对照组相比,热应激组肉鸡原代心肌细胞形态发生改变,出现空泡网状结构,心肌细胞的相对活力和SOD活性极显著降低（P<0.01）,MDA含量极显著升高（P<0.01）,细胞培养液中LDH活性极显著升高（P<0.01）,Nrf2/抗氧化反应原件（ARE）信号通路下游NQO1和GCLC mRNA表达升高,但差异不显著（P>0.05）,Nrf2和HO-1 mRNA表达显著增加（P<0.05）,但Nrf2总蛋白和HO-1蛋白表达量增加不显著（P>0.05）;与热应激组相比,TBHQ预处理热应激组心肌细胞内空泡网状结构减少,心肌细胞的相对活力显著升高（P<0.05）,SOD活性极显著升高（P<0.01）,MDA含量显著降低（P<0.05）,细胞培养液中LDH活性极显著降低（P<0.01）,Nrf2/ARE信号通路下游NQO1和GCLC基因的表达水平显著上调（P<0.05）,Nrf2基因和总蛋白表达量显著增加（P<0.05）,HO-1基因和蛋白表达量极显著增加（P<0.01）。【结论】 活化Nrf2可以上调Nrf2/ARE信号通路下游相关抗氧化基因和蛋白表达,提高热应激肉鸡心肌细胞的抗氧化能力,缓解热应激诱导的氧化损伤,提示Nrf2可能是肉鸡心肌细胞抗热应激氧化损伤的有效分子靶点。     

白藜芦醇对氧化应激仔猪肝脏抗氧化酶、细胞因子mRNA表达及核因子E2相关因子2相关因子信号通路的影响

本试验旨在研究白藜芦醇(RES)对敌草快(diquat)诱导的氧化应激仔猪肝脏抗氧化、抗炎性能的影响。选用健康断奶仔猪30头,随机分为5组,对照组(CON组)和diquat组(DIQ组)饲喂基础饲粮,试验组(RES-10组、RES-30组、RES-90组)饲喂在基础饲粮中分别添加10、30、90 mg/kg RES的试验饲粮。于试验第15天清晨给DIQ组、RES-10组、RES-30组、RES-90组仔猪按照10 mg/kg BW剂量腹腔注射diquat建立氧化应激模型,CON组注射相同剂量灭菌生理盐水。试验期21 d。结果表明：与CON组相比,DIQ组肝脏超氧化物歧化酶1(SOD1)、超氧化物歧化酶2(SOD2)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶-1(GPX-1)的mRNA相对表达量均显著降低(P<0.05);肝脏白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)的mRNA相对表达量显著升高(P<0.05),而白细胞介素-10(IL-10)的mRNA相对表达量显著降低(P<0.05);肝脏Kelch样ECH关联蛋白1(...     

热休克蛋白在冷应激引起的炎症反应和氧化应激中的调节作用

冬季持续低温引起的冷应激是降低北方畜牧业经济效益和动物福利的重要因素,可诱导动物产生炎症反应和氧化应激危害机体健康。热休克蛋白作为体内重要的分子伴侣蛋白,在维持机体内环境稳态、帮助动物抵抗应激方面有重要作用,低温环境可激活热休克蛋白快速产生,以此在细胞内外对免疫和抗氧化系统发挥重要调节作用：在胞外,具有保护细胞、参与调节免疫细胞功能、激发免疫反应和提高抗氧化酶活性等作用;在胞内,可抑制NF-κB信号通路保护机体免受炎症损伤,上调Nrf2信号通路提高机体抗氧化功能,缓解冷应激对机体造成的负面影响。本文总结了国内外关于在冷应激状态下热休克蛋白对机体免疫和抗氧化功能的调节作用及其机制,并给出部分提高热休克蛋白表达水平的方法,以期为后续畜禽的冷应激理论研究提供参考。     

白藜芦醇对Nrf2、NF-κB和Wnt信号通路的调控及其在动物生产中的应用

白藜芦醇(resveratrol, RES)是一种天然的非黄酮类多酚化合物,广泛存在于多种植物组织中,如葡萄、虎杖和花生等,是植物抵御病原微生物入侵和维持自身稳态的重要物质,因此也被称作植物抗毒素。RES具有良好的抗氧化、抗炎和抗菌特性,在改善动物抗逆性、提高免疫能力和维持肠道健康等方面发挥重要作用。RES通过调控核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)-Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Kelch-like epichlorohydrin-related protein-1,keap1)促进畜禽体内Nrf2因子的表达,提高抗氧化因子表达和抗氧化酶活性,缓解氧化应激;通过核因子-κB (nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路降低机体炎性因子表达水平,减少炎症反应。在动物肠道健康方面,RES可通过调控Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路促进肠道上皮细胞增殖分化,改善肠道黏膜屏障完整性,促进肠道微生物定植,进而改善肠道菌群结构。在动物生产中,RES作为饲料添加剂可提高动物的生长...     

畜禽氧化应激与炎症及多酚的干预作用

氧化应激是畜禽体内活性氧产生与保护机制消除的失衡,可导致组织产生氧化损伤,最终诱发炎性疾病。氧化应激可激活多种转录因子,导致炎症途径相关基因的差异表达,由氧化应激引起的炎症是许多慢性疾病的病因。多酚作为植物次生代谢产物,被认为是有效的辅助治疗佐剂,在人和动物中发挥潜在的抗氧化和抗炎作用。多酚也被认为是具有应用潜力的畜禽饲料添加剂。综述了畜禽氧化应激与炎症的关系及机制、多酚对畜禽的抗氧化和抗炎作用及机制,以期为动物疾病抗氧化疗法的应用和新型抗炎药物的开发提供参考。