本文是一篇农业论文，本研究首先复制了体内外BPA暴露或/和缺硒鸡模型，体内试验分为四组，对照组（Control组）、BPA暴露组（BPA组）、缺硒组（−Se组）、缺硒+BPA暴露组（−Se+BPA组）。
1 前言
1.1 双酚A的研究进展
1.1.1 双酚A的来源
双酚A（Bisphenol A，BPA），一种有机合成化合物，常用名称为2，2-双（4-羟基苯基）丙烷，化学式为（CH3）2C（C6H4OH）2，由俄罗斯化学家Aleksandr P. Dianin于1891年首次合成[1]，而后广泛应用于工业生产中聚碳酸酯塑料和环氧树脂等的制备。BPA被用于生产各种日常家居用品，例如塑料婴儿奶瓶、纸制品、厨房用具、食品包装和玩具等[2, 3]。由于BPA的大量制造及广泛应用，导致其不断向自然环境中释放和大量存在。据统计，BPA的全球年产量可达800万吨，约有1/8会释放到空气中[4]。此外，BPA很容易从包装材料、废水和垃圾填埋场迁移到食品、地下水、土壤及空气中[5, 6]，已在世界各地的地表水和河流沉积物中检测到BPA的存在[7]。因此在高生产、高消费及高频率的使用下，BPA已成为一种普遍存在于全球的有害污染物。当暴露于高温或酸性与碱性物质时，通过酯键连接的聚合BPA分子会发生水解[8]，再经土壤、空气、食物和水等介质极易被人类与动植物摄入体内。可见由于直接的环境污染、生物积累和包装材料的浸出，BPA会对环境、生态系统、人类和动植物健康造成不容忽视的潜在风险。
1.1.2 双酚A对机体的危害
人类和动物不可避免地从各种来源中持续接触BPA，据统计，每日摄入量为0.1-5 μg/kg/d[9]。在接触到BPA后，BPA会进入食物链并在胃肠道被吸收，随后转运至肝脏进行代谢获得亲水性特征[10]，最终排泄到胆汁和尿液中。除了消化系统，BPA还会通过呼吸道和皮肤进入人和动物体内。目前已在人体血液、尿液和其他体液中检测到BPA的存在[11, 12]。一项研究报道，在90%以上的大学生尿液中检测到BPA的存在，BPA中位浓度高达3.57 ng/mL[13]。研究人员选取535名孕妇进行调查发现，在97.5%的孕妇中检测到BPA的存在，中位浓度为6.50 ng/mL[14]。
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1.2 缺硒对机体损伤的研究概况
1.2.1 硒的概述
1817年，瑞典科学家Jöns Jakob Berzelius发现了34号元素硒（Selenium，Se），而后经过140年的探索，科学家们确认硒是大多数哺乳动物的细胞功能所必需的元素[34]。膳食硒于1957年被首次发现可以保护大鼠免受肝坏死而维持正常[35]，此后，硒作为一种微量营养素对人类和动物健康的作用，以及它发挥生物效应的机制被进行了更全面和深入的研究。硒在体内主要以硒蛋白的形式发挥生物学作用，通过第21个氨基酸硒代半胱氨酸（Selenocysteine，Sec）共价键结合掺入硒蛋白中，通过整合后发挥生物学功能[36]，参与并调节抗氧化防御系统、心血管系统、免疫系统、生殖系统和甲状腺激素代谢等[37, 38]。至今为止已发现25种硒蛋白，包括谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidases，GPXs）、硫氧还蛋白还原酶（Thioredoxin reductases，TXNRDs）、脱碘酶（Iodothyronine deiodinases，DIOs）、硒蛋白H（Selenoprotein H，SelH）、硒蛋白O（Selenoprotein O，SelO）等。大多数硒蛋白都具有氧化还原活性，广泛分布于不同组织和器官中发挥多种功能。例如，GPXs作为过氧化物分解酶，调节氧化物分解与产生间的平衡，TXNRDs清除机体内的氧化自由基，而DIOs通过影响甲状腺激素的相关代谢实现抗氧化作用[39]。此外，研究人员也陆续证实了其他硒蛋白的功能。据报道，SelS参与调节炎症、氧化应激和内质网应激等过程[40]。SelH、SelV、SelW、SelO在细胞核、骨骼肌和线粒体中发挥抗氧化作用[41]。除了主要的抗氧化功能外，硒蛋白还具有免疫防御、抗癌效应与抗毒素作用，并且硒还可以影响信号通路及其相关分子的表达，从而在疾病过程中扮演重要角色。
一项瑞典的调查分析显示，老年受试者的平均血清硒浓度为67.1 μg/L，随访后发现受试者中血清硒浓度低的全因死亡率和心血管死亡率显著增加[42]。1988年，中国营养学会将硒列入居民每天必须摄取的15种膳食营养素，最低推荐硒摄入量为60 μg/d。作为世界上缺硒最严重的国家之一，中国大部分地区居民无法达到此推荐硒摄入量，处于缺硒或潜在缺硒状态。机体摄入硒的途径主要有3种，分别是空气、水和食物，其中通过前两者途径摄入的硒含量极少，最主要的摄入途径是食物。因此缺硒地区的日粮也无法满足动物日常的硒需求，并且硒在体内无法自身合成，缺硒可造成硒蛋白活性和含量降低，细胞正常生理功能紊乱。硒摄入量不足与多种疾病的发生发展密切相关，包括克山病、白肌病、大骨节病、心血管疾病、免疫功能障碍、生殖、神经和内分泌功能障碍以及癌症等。研究人员发现，人体长期缺硒引起克山病，具体表现为心脏收缩与舒张功能下降，严重时出现心肌实质变性病变，最终心脏收缩功能衰竭而致死[43]。地方性缺硒还会引起以关节软骨变性、坏死为主的大骨节病[44]。此外，缺硒还会引起白肌病，以病变部位肌肉色淡、显苍白而得名，是以骨骼肌和心肌组织发生变性、坏死为特征的一种疾病[45]。Yim等人研究发现，在5周龄的C57BL/6J缺硒小鼠中，缺硒引起硒蛋白表达急剧下降，还影响小鼠体内氨基酸生物合成、氮代谢和谷胱甘肽代谢等生物途径，导致多种代谢物显著变化[46]。此外，硒还与哺乳动物发育、抑制病毒表达以及延缓衰老的进展有关[47-49]。可见，缺硒是引起多种组织发生病理状况的重要因素之一。
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2 材料与方法
2.1 主要仪器与试剂
2.1.1 主要仪器
试验主要仪器见表2-1：
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2.2 试验动物分组与样品采集
将120只1日龄Ross肉鸡（购自中国哈尔滨益农禽业有限公司）随机分为4组，每组30只，分别为对照组、缺硒组、双酚A组、缺硒+双酚A组（以下简称为Control组、−Se组、BPA组、−Se+BPA组），其中缺硒日粮购自黑龙江省严重缺硒地区龙江县。试验动物分组如表2-3所示，基础日粮的成分及配比率如表2-4所示。按照东北农业大学实验动物伦理委员会（NEAUEC20200311）的规定，饲喂期间，鸡舍内的温度维持在18℃-26℃，所有试验肉鸡给予正常光照，采取自由摄食和饮水，保证充分通风，每天定时清理鸡粪。待饲喂35 d后，缺硒组肉鸡出现渗出性素质特征，缺硒肉鸡模型建立成功。所有试验肉鸡禁食24 h后进行安乐死，采集肉鸡气管组织分为三部分，第一部分置于戊二醛固定液中，用于透射电镜观察；第二部分用4%多聚甲醛（PFA）固定；剩余部分分装于EP管中，并放入-80℃超低温冰箱中保存备用。
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3 结果与分析..................................... 22
3.1 肉鸡气管组织病理学观察 ............................... 22
3.1.1 H&E染色结果 .............................. 22
3.1.2 PAS染色结果 ................................ 22
4 讨论 ...................................... 47
4.1 BPA暴露和缺硒对肉鸡气管组织结构的影响 ................. 47
4.2 BPA暴露和缺硒对肉鸡气管组织抗氧化能力的影响 ................. 48
4.3 BPA 暴露和缺硒对肉鸡气管组织免疫功能和 HSPs 表达的影响 ........................................ 49
5 结论 ............... 55
4 讨论
4.1 BPA暴露和缺硒对肉鸡气管组织结构的影响
农业论文参考
气管和支气管上皮的纤毛、黏液和巨噬细胞组成了气道防御屏障，不仅具有吞噬消化异物的功能，还作为机械屏障抵御病原体、细菌等。同时，气道黏膜免疫在家禽的免疫系统中发挥着重要作用。气道健康可受多种因素影响，如环境污染度、有毒化合物、营养因素等。已有大量研究证实缺硒可引起组织发生多种病理变化，如细胞凋亡、坏死、焦亡和炎症等，气管组织也是缺硒疾病的靶器官之一。在一项研究中，研究人员发现缺硒虽未显著改变支气管上皮细胞的纤毛水平，但是会增加支气管上皮细胞内壁的黏液产生[112]。气管炎症的发生可通过气管的黏膜纤毛清除结构的功能完整性进行体现，纤毛缺失和黏液分泌过多是气管炎症性疾病中主要的病理特征。为了探究缺硒与LPS导致气管组织损伤的具体机制，Wang等人通过观察鸡气管组织病理学，发现缺硒和LPS导致鸡气管出现典型坏死特征，包括纤毛疏松脱落、坏死细胞具有典型的溶核解特征等，同时黏膜上皮中观察到少量出血[111]。同时，Qin等人发现缺硒导致气管组织出现不同程度的炎性病变，包括纤毛缺失、气管黏膜上皮坏死和不同程度的剥落，并存在炎性细胞的浸润。利用扫描电镜观察了鸡气管黏膜形态学变化时，发现气管黏膜层出现断裂、纤毛缺失、上皮细胞坏死及脱落，气管黏膜表面可见白细胞和网状蛋白渗出物[110]，说明缺硒能够加重LPS引起的气管病理变化，破坏气管结构。此外，环境中的BPA也会损坏气管黏膜屏障，引起气管损伤并增加其相关疾病的发生率。Eiko Koik等人研究表明，发育期暴露于低剂量BPA会加重小鼠的过敏性气道炎症，表现为不同剂量BPA暴露下，随着剂量的升高，小鼠支气管周围和血管周围嗜酸性粒细胞和淋巴细胞积聚区域增加，气道上皮杯状细胞分化增加以及黏液过度生成[113]。过多的黏液分泌和储存会导致气道阻塞，进而引起许多肺部疾病，如哮喘和支气管炎。在BPA暴露和缺硒鸡模型中，研究人员发现BPA加剧缺硒鸡气管中NLRP3炎症小体复合物的形成，从而促进了细胞焦亡导致气管损伤[55]。
本研究复制获得BPA或/和缺硒鸡模型后，经H&E和PAS染色，以及超微结构观察发现，BPA暴露和缺硒会引起气管黏膜上皮出现纤毛缺失、脱落，伴有不同程度的炎性细胞浸润、杯状细胞增加、分泌少量黏液，部分细胞核形状不规则甚至出现核膜破裂、染色质边聚化、线粒体空泡化。BPA暴露和缺硒联合处理下，肉鸡气管组织出现严重的炎症损伤，具体表现为气管上皮细胞排列紊乱、纤毛严重缺失脱落、大量炎性细胞浸润、气道上皮杯状细胞与黏液分泌显著增加、核膜破裂、大量线粒体出现空泡化。综合以上气管组织的病理学与形态学变化，可以确定BPA暴露和缺硒可以改变肉鸡气管组织的形态与结构，并呈现明显的炎性损伤。
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5 结论
（1）BPA暴露和缺硒能引起鸡气管组织炎症。
（2）BPA暴露和缺硒导致鸡气管组织ROS蓄积，诱导氧化应激。
（3）BPA暴露和缺硒通过调控miR-155/TRAF3轴激活ROS/NF-κB信号通路，诱导气管上皮细胞炎性损伤。
参考文献（略）