槲皮素对动物机体受损伤的保护作用研究进展

蒋竹英

湖南省永州市农业综合服务中心，湖南永州 425000

随着生活水平的提高，人们对畜禽水产品质量安全问题越来越重视，为避免动物机体产生耐药与残留问题，寻求一种绿色安全有效的饲料添加剂或者药物尤为重要。槲皮素作为一种天然黄酮类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗细胞凋亡及免疫调节等多种生物活性，能够保障畜禽健康，在养殖生产中具有良好的应用前景。本文就槲皮素对动物机体损伤的缓解、保护作用进行综述，包括槲皮素对动物机体受病原菌、病毒感染，应激、炎症，重金属毒性，LPS 诱导等损伤的保护作用，以期为槲皮素在动物受损伤情况下的应用提供参考。

1 槲皮素对动物机体受应激、炎症损伤的保护作用

动物生长过程中，极容易发生应激、炎症损伤，槲皮素可发挥其抗氧化、抗炎功能来保护动物机体受到的损伤。研究报道，槲皮素能缓解内质网应激（ERS）诱导的水牛颗粒细胞凋亡[1]。在高热应激条件下，槲皮素可提高体外培养的奶牛乳腺上皮细胞的活性，增强细胞抗氧化能力和抑制细胞凋亡，且添加75 μmol/L 槲皮素效果较好[2]。另有研究表明，槲皮素能显著减少角叉菜胶诱导的奶牛蹄部真皮炎症细胞产生的IL-1β 以及TNF-α，同时还可以抑制信号通路p65 NF-κB 和p38 MAPK 蛋白的表达，减轻角叉菜胶对细胞色素P450 酶的抑制作用，最佳治疗浓度为30 mmol/L[3]。此外，槲皮素对原代大鼠内质网应激和细胞凋亡具有调节作用，可介导Nrf2-ARE 信号通路改善HC11 细胞增殖和抗氧化能力，且MAPKs 信号通路也参与调节槲皮素对细胞的保护功能[4]。槲皮素能保护大鼠肠黏膜微血管内皮细胞免受肽聚糖导致的细胞炎性损伤[5]。槲皮素能通过抑制TNF 信号通路中IKBα、IKKβ、NF-κB mRNA 相对表达量及TNF-α、IL-6、IKKβ、NF-κB蛋白相对表达量来发挥作用，且随着槲皮素添加剂量的升高，其对金黄色葡萄球菌致小鼠乳腺炎的治疗效果也越好，呈现出明显的剂量依赖性[6]。综上研究表明，槲皮素能通过p65 NF-κB、p38 MAPK、Nrf2-ARE、MAPKs 和TNF 信号通路参与缓解、减轻动物遭受的应激、炎症损伤，减少细胞凋亡。

2 槲皮素对动物机体受病原菌、病毒感染的保护作用

槲皮素对治疗细菌感染、病毒感染等疾病均具有十分重要的临床意义。槲皮素能降低产肠毒素大肠杆菌（ETEC-139）对猪肠道细胞（IPEC-J2）的黏附能力，减轻ETECO-139 诱导IPEC-J2 的产生炎性损伤，发挥其抗感染和消炎的作用，保护仔猪肠道细胞免受细菌感染[7]。槲皮素能通过调控肠道氨基酸的转运和代谢抑制猪流行性腹泻病毒（PEDV）在仔猪体内的增殖[8]，可缓解PEDV 感染导致的仔猪生长抑制、肾功能损伤[9]和肠道损伤[10]，提高仔猪肠道抗氧化功能以及空肠脂质代谢的能力。槲皮素可通过提高AA 肉鸡的抗氧化能力、免疫状态、激活胰腺磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT）信号通路来改善链脲佐菌素对AA 肉鸡的有害作用[11]。

3 槲皮素对动物机体受重金属毒性损伤的保护作用

随着社会工业化的高速发展，重金属的使用、排放污染环境问题日益突出，动物采集受重金属污染的饲料后，通过生物链的转化，最终进入畜禽体内并残留、累积，对生物体造成显著的危害作用[12]。铅是环境中常见的一种有毒重金属污染物，铅超标可诱导鸡肝细胞损伤，槲皮素和大蒜素单独或联合均能通过抑制线粒体凋亡通路来提高肝脏抗氧化性能、缓解铅对肝组织的破坏，且联合作用的保护效应更加明显[13]。目前，槲皮素用于保护动物机体受重金属损伤的研究多集中在大小鼠试验中。研究报道，铅可引起的大鼠肝组织病理变化，添加槲皮素能够促进铅的排泄，减轻氧化应激损伤、炎症损伤，同时槲皮素通过影响核受体的表达继而影响CYP450 酶的作用可能是其机制之一[14]。此外，槲皮素还能保护由镉导致的大鼠肝脏损伤[15]，可通过调控自噬来拮抗镉致原代大鼠肾小管上皮的细胞毒性[16]，且能通过激活Nrf2-Keap1 信号通路减轻镉引起的大鼠生殖系统损伤[17]。另有研究表明，镉及无机物镉和有机物3-甲基-4-硝基酚（3-methyl-4-nitrophenol，PNMC）都可以引起雄性小鼠的睾丸损伤，造成生殖细胞凋亡；槲皮素作为一种天然抗氧化物质，能有效调节凋亡相关蛋白的表达，并缓解镉及PNMC 引发的生殖细胞凋亡[18]。高剂量钼能明显引起睾丸的氧化损伤，降低精液质量，适量槲皮素能显著降低睾丸的脂质过氧化损伤，保护睾丸和附睾的形态功能，保护小鼠正常的生殖功能，表明槲皮素可以有效对抗钼的生殖毒性[19]。综上所述，槲皮素对动物机体受重金属毒性损伤有很好的保护、缓解作用。

4 槲皮素对动物机体受LPS 诱导损伤的保护作用

LPS 是革兰氏阴性细菌的内毒素物质，是一种强烈的炎症刺激物[20]，槲皮素能抑制LPS 诱导的猪小肠上皮细胞IPEC-J2 炎性反应[21]，提高受LPS 刺激山羊瘤胃上皮细胞的抗氧化和抗炎症性能，促进细胞增殖[22]，提高LPS 诱导小鼠小肠上皮细胞的存活率，抑制小鼠小肠细胞焦亡，且降低炎症[23]。研究表明，槲皮素可通过阻断LPS 诱导的TLR4/NF-κB信号通路的活化，来修复LPS 对小鼠子宫组织、内膜细胞造成的损伤，缓解LPS 诱导的胚胎着床障碍，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，槲皮素对抗LPS诱导流产的作用机制可能是通过抑制MCP-1 的生成，从而调节巨噬细胞的数量与分布，并且下调CD14 的表达，阻断巨噬细胞的抗原呈递过程，防止炎症因子TNF-α 的过量生成[27]。预先口服槲皮素和乙酸龙脑酯可不同程度地抑制LPS 的作用，其中以槲皮素和乙酸龙脑酯联合使用组的保胎效果最为明显，小鼠子宫组织中IFN-γ/IL-4 的比值升高和巨噬细胞数量增多与早期胚胎丢失关系密切，槲皮素和乙酸龙脑酯能调节子宫局部的免疫微环境，从而起到一定的促孕保胎作用[28]。大量研究表明，槲皮素能够保护、缓解LPS 所致的炎症反应、组织损伤、细胞凋亡以及生殖毒性损伤。

5 槲皮素对动物机体受其他损伤的保护作用

槲皮素可通过抑制线粒体凋亡通路，调控细胞凋亡相关基因的表达，有效地拮抗非酯化脂肪酸诱导的牛子宫内膜细胞凋亡[29]，还可通过激活Nrf2 通路缓解双氧水诱导的山羊黄素化颗粒细胞凋亡和类固醇合成障碍[30]。有研究显示，类二噁英多氯联苯（Aroclor1254）可损伤大鼠的肝细胞和子宫内膜细胞，并导致怀孕大鼠的胚胎着床障碍；槲皮素可以明显拮抗Aroclor1254 所致的损伤，使损伤的肝脏得到修复，子宫的免疫平衡和激素的分泌得到有效的改善[31]。槲皮素能够促进双酚A 致小鼠睾丸生精功能障碍后生精功能的恢复，且最佳剂量为200 mg/kg·d[32]。由此可见，槲皮素利用自身提高生殖功能的作用，对各种因素造成的生育器官损伤及障碍都具有较好的改善作用。

6 结 语

以上众多研究表明，槲皮素在保障动物机体健康方面发挥着重要作用，主要通过缓解应激、炎症损伤、细胞凋亡、组织病理学改变来保护动物机体，其中对动物的生殖器官的保护作用尤为明显，更好地说明槲皮素可以作为动物生产中有效的解毒剂、保护剂。目前槲皮素调节动物机体损伤的研究已有部分报道，但槲皮素保护动物损伤的添加量、信号通路之间的作用机理以及信号通路与信号通路之间的相互关联方面的报道较少，与其他物质联合用于保护动物机体的研究相对较少，更有待进一步研究。