壳聚糖硒抗ZEN对小鼠脏器指数、IL-18和TNF-α含量的影响

李 丹， 赵方红， 陈 甫， 秦顺义*， 郑 妍， 何 静， 王欢欢

（1.天津农学院动物科学与动物医学学院，天津西青300384；2.青岛农业大学动物科技学院，山东青岛 266109）

壳聚糖硒抗ZEN对小鼠脏器指数、IL-18和TNF-α含量的影响

李 丹1， 赵方红1， 陈 甫2， 秦顺义1*， 郑 妍1， 何 静1， 王欢欢1

（1.天津农学院动物科学与动物医学学院，天津西青300384；2.青岛农业大学动物科技学院，山东青岛 266109）

为研究壳聚糖硒抗玉米赤霉烯酮（ZEN）对小鼠脏器指数、白介素18（IL-18）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）含量的影响，本试验将40只雌性昆明小鼠随机均分为对照组、ZEN组、壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组，分别饲喂基础日粮，添加2 mg/kg ZEN的基础日粮，添加2 mg/kg ZEN和0.2 mg/kg（以硒计量）壳聚糖硒的基础日粮以及添加2 mg/kg ZEN和0.4 mg/kg（以硒计量）壳聚糖硒的基础日粮。试验期为30 d。试验结束时测定小鼠脏器指数、血清IL-18和TNF-α含量。结果表明：ZEN组小鼠子宫指数较对照组提高了31.26%（P＞0.05），壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠子宫指数较ZEN组分别降低了23.49%和25.61%（P＞0.05）；ZEN组、壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠肾脏指数较对照组分别提高了6.34%、11.94%和8.21%（P＞0.05）；对照组、ZEN组、壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组间小鼠心脏、脾脏、肺脏和肝脏指数变化均在8%以内（P＞0.05）。ZEN组小鼠血浆IL-18和TNF-α含量分别较对照组提高了291.33%和226.83%（P＜0.01）；壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠血浆IL-18和TNF-α含量较ZEN组分别降低了29.13%、68.99%和24.98%、59.50%（P＜0.01）。结果提示，壳聚糖硒能够减弱ZEN对小鼠的毒性作用，可降低ZEN导致的小鼠血浆TNF-α和IL-18含量升高。

壳聚糖硒；小鼠；玉米赤霉烯酮；白介素18；肿瘤坏死因子α

壳聚糖硒是利用化学合成的方法将壳聚糖硒 化后得到的有机硒制剂（吕键，2004）；其既能发挥壳聚糖的生物学作用，也能发挥有机硒的相关功能，因而得到相关研究领域的重视 （赵晓旭等，2013；高忠新等，2013；邓守恒等，2012；孔涛等，2008）。但将壳聚糖硒应用于抵抗霉菌毒素的相关研究鲜见报道，因此本试验研究壳聚糖硒抗玉米赤霉烯酮（ZEN）对小鼠脏器指数、小鼠血浆白介素18（IL-18）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）含量的影响，以期为壳聚糖硒的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 壳聚糖硒（天津农学院临床兽医学实验室制备，硒含量63.7 mg/kg，有机硒含量在99%以上）；ZEN标准品 （上海源叶生物科技有限公司）；TNF-α、IL-18和TSH测定试剂盒（上海江莱生物科技有限公司）。

1.2 试验设计 40只雌性清洁级昆明小鼠（13～17 g，军事医学科学院试验动物中心），适应性饲养3 d后随机均分为4组，1组为对照组，饲喂基础日粮；2组为ZEN组，在基础日粮中添加ZEN 2 mg/kg；3组为壳聚糖硒1组，基础日粮中添加ZEN 2 mg/kg和壳聚糖硒0.2 mg/kg（以硒计量）。4组为壳聚糖硒2组，基础日粮中添加ZEN 2 mg/kg和壳聚糖硒0.4 mg/kg（以硒计量）。试验期30 d。小鼠自由采食及饮水，常规饲养管理。

1.3 指标测定

1.3.1 脏器指数 试验结束时，小鼠禁食12 h后，称量并记录小鼠体重；将采血后小鼠剖检，取其心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、子宫，称重，按照“脏器指数=脏器重/体重×100”计算各脏器的指数。

1.3.2 血液TNF-α和IL-18含量 试验结束时，小鼠眼球采血，常规分离血浆，用ELISA试剂盒测定血清中TNF-α和IL-18含量。

1.4 数据处理 试验所得数据以 “平均数±标准差”表示，用SPSS 18.0软件进行统计分析，采用单因素方差分析进行显著性检验（S-N-K法）。

2 结果

2.1 壳聚糖硒抗ZEN对小鼠脏器指数的影响由表1可知，ZEN组小鼠子宫指数较对照组提高了31.26%（P＞0.05），壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠子宫指数较ZEN组分别降低了23.49%和25.61%（P＞0.05）；ZEN组、壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠肾脏指数较对照组分别提高了6.34%、11.94%和8.21%（P＞0.05）；对照组、ZEN组、壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组间小鼠心脏、脾脏、肺脏和肝脏指数变化均在8%以内（P＞0.05）。

2.2 壳聚糖硒抗 ZEN对小鼠血浆 IL-18和TNF-α含量的影响 由表2可知，ZEN组小鼠血浆IL-18和TNF-α含量分别较对照组提高了291.33%和226.83%（P＜0.01）；壳聚糖硒1组和壳聚糖硒2组小鼠血浆IL-18和TNF-α含量较ZEN组分别降低了29.13%、68.99%和24.98%、59.50%（P＜0.01）。

表1 壳聚糖硒抗ZEN对小鼠脏器指数的影响

表2 壳聚糖硒抗ZEN对小鼠血浆IL-18和TNF-α含量的影响 ng/L

3 讨论

本试验结果表明，与对照组相比，饲喂ZEN的小鼠心脏、脾脏、肺脏、肾脏、肝脏及子宫指数均无显著变化；但子宫指数较对照组提高了31.26%，表现出了提高子宫重量的趋势。这说明ZEN发挥了其类雌激素样作用，影响了子宫的生长发育。而饲喂ZEN和壳聚糖硒小鼠的子宫指数较对照组变化在3%以内，说明壳聚糖硒可在一定程度上减弱ZEN对子宫的毒性作用。

IL-18主要由肝、脾和单核细胞及巨噬细胞产生，作为多效的细胞因子，其主要介导细胞免疫反应，具有增强免疫、抵抗肿瘤和抵抗感染等功能。研究表明，IL-18可诱导干扰素产生，增强Ⅰ型辅助性T淋巴细胞的分化及增殖，在诸多疾病的病理过程均可发现IL-18含量的变化（Moriwaki等，2003；张艳仙，1999）。本试验结果表明，ZEN能够显著提高小鼠血浆IL-18含量，而不同剂量的壳聚糖硒能够不同程度的降低血浆IL-18含量，且高剂量壳聚糖硒（0.4 mg/kg，以硒计量）的应用效果优于低剂量的壳聚糖硒（0.2 mg/kg，以硒计量）。这与尹淑彤等（2015）报道，ZEN能显著提高妊娠小鼠和母猪脾脏IL-18 mRNA表达，而具有减弱毒素作用效果的毒素吸附剂能显著降低小鼠和母猪脾脏IL-18 mRNA表达的结果一致。

TNF-α是激活的巨噬细胞——单核细胞系统产生的细胞因子，它不仅是一种肿瘤杀伤因子，而且是炎症与免疫应答反应的重要调节因子。本试验结果表明，ZEN能够显著提高小鼠血浆TNF-α含量，而不同剂量的壳聚糖硒能够不同程度的降低血浆TNF-α含量，且高剂量壳聚糖硒（0.4 mg/kg，以硒计量）的应用效果优于低剂量的壳聚糖硒（0.2 mg/kg，以硒计量）。这与邓守恒等（2012）发现硒化壳聚糖软膏能有效减少烫伤后早期创面组织TNF-α水平结果一致。这应该是硒和甲基壳聚糖共同发挥作用的结果。荔霞等（2007）和赵文海等（2000）的研究表明，补硒能降低正常小鼠和患病大鼠血清中的TNF-α水平；而杨正平（2007）也报道，壳聚糖能够降低肉仔鸡血清TNF-α浓度。

本研究结果提示，ZEN吸收进入机体后可对机体造成损伤（特别是对ZEN代谢器官肝脏的氧化损伤），并刺激机体相关组织细胞 （特别是单核——巨噬细胞系统），造成IL-18、TNF-α等细胞因子的分泌增加，而IL-18、TNF-α可互相促进对方的分泌进而诱发细胞凋亡，而壳聚糖硒可提高抗氧化能力，从而对抗ZEN导致的氧化损伤，进而减少相关细胞分泌IL-18、TNF-α等细胞因子的水平，起到保护组织细胞、减轻毒素的作用，但这其中的机理有待深入研究。

4 结论

壳聚糖硒能够减弱ZEN对小鼠的毒性作用，可降低ZEN导致的小鼠血浆TNF-α和IL-18含量升高；并且日粮中添加0.4 mg/kg（以硒计量）壳聚糖硒的效果优于添加0.2 mg/kg（以硒计量）壳聚糖硒。

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This experiment was conducted to determine the effects of chitosan selenium on viscera index，interleukin 18（IL-18）and tumor necrosis factor α（TNF-α）content in mice by zearalenone（ZEN）.A total of 40 female KM mice were randomly assigned into 4 dietary treatment groups for a 30 days study，which were fed basal diets，basal diets supplemented with 2 mg/kg ZEN，basal diets supplemented with 2 mg/kg ZEN and 0.2 mg/kg selenium as chitosan selenium，and basal diets supplemented with 2 mg/kg ZEN and 0.4 mg/kg selenium as chitosan selenium，respectively.At the end of the trial，viscera index，serum IL-18 and TNF-α contents were determined.The results showed that uterus index of mice in ZEN group were 31.26%higher than that in control group（P＞0.05）.Uterus index of mice in low dose chitosan selenium group（LDCS group）and high dose chitosan selenium group（HDCS group）were 23.49%and 25.61%lower than that in ZEN group（P＞0.05）.Kidney index of mice in ZEN group，LDCS group and HDCS group were 6.34%，11.94%and 8.211%higher than that in control group（P＞0.05）.The changes range in heart index，spleen index，lung index and liver index of mice among control group，ZEN group，LDCS group and HDCS group were less than 8%（P＞0.05）.Serum IL-18 and TNF-α contents of mice in ZEN group were 291.33%and 226.83%higher than those in control group（P＜0.01），respectively.Serum IL-18 and TNF-α contents of mice in LDCS group and HDCS group were 29.13%，68.99%and 24.98%，59.50%lower than those in ZEN group（P＜0.01），respectively.The results indicated that chitosan selenium supplementation could reduce the toxicity induced by ZEN via decreasing serum IL-18 and TNF-α contents in mice.

chitosan selenium；mice；zearalenone；interleukin 18；tumor necrosis factor α

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170810

S816.7

A

1004-3314（2017）08-0036-03

天津市应用基础与前沿技术研究计划项目（15JCYBJC30600）；国家级大学生创新创业训练计划项目（201610061002）；天津市131创新型人才培养项目

*通讯作者