揭示硫化氫暴露導(dǎo)致豬肺臟炎癥和細(xì)胞死亡機(jī)制（2020.9.21 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所）

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所家畜營養(yǎng)與調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，豬硫化氫暴露可以通過抗原呈遞、補(bǔ)體激活、IL-17、鐵死亡和程序性壞死等多個(gè)通路引起肺臟免疫抑制、炎癥應(yīng)答、細(xì)胞死亡和組織損傷。該研究揭示了環(huán)境硫化氫危害動物機(jī)體健康的潛在分子機(jī)制，為評估環(huán)境硫化氫污染對畜禽及人類健康的毒性機(jī)制提供了新思路，有望為硫化氫中毒的解毒方案提供潛在的藥物靶點(diǎn)。

據(jù)團(tuán)隊(duì)首席張宏福研究員介紹，環(huán)境硫化氫不僅損傷動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，而且對呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)的組織器官都存在廣泛的損傷。呼吸系統(tǒng)是有害氣體攻擊的首要靶點(diǎn)，但硫化氫暴露引起豬肺臟損傷的分子機(jī)制仍不清楚。

本研究首次以保育豬為模型，發(fā)現(xiàn)硫化氫暴露能夠引起豬肺臟組織病理學(xué)炎癥損傷，并提高促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-17的表達(dá)。肺臟TMT標(biāo)記蛋白組學(xué)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，硫化氫處理引起526個(gè)蛋白發(fā)生改變，這些差異蛋白主要富集在抗原呈遞、補(bǔ)體和凝血級聯(lián)、IL-17信號通路、鐵死亡和程序性壞死等多個(gè)信號通路。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)硫化氫暴露引起黏蛋白MUC5AC、MUC5B和CASP3表達(dá)量的升高，這些蛋白與肺臟炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡直接相關(guān)。因此，硫化氫暴露通過多個(gè)通路引起肺臟免疫抑制、補(bǔ)體激活、黏液積累、鐵死亡、程序性壞死和細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致肺臟炎癥反應(yīng)、細(xì)胞死亡和組織損傷。該研究闡明了硫化氫暴露引起豬肺臟炎癥損傷的具體分子機(jī)制，為畜禽養(yǎng)殖環(huán)境評估和綠色發(fā)展提供新的理論基礎(chǔ)，為硫化氫中毒的解毒治療及畜禽和人類健康提供重要理論支撐。

相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊Environmental?Research上，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所為第一完成單位，中比聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉真為論文第一作者，張宏福研究員和唐湘方副研究員為共同通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目支持。