黄芩苷通过Nrf2/HO-1防御通路有效抑制鸡毒支原体感染引起的鸡胸腺结构破坏及氧化应激与细胞凋亡

支原体是能够进行胞外自我复制的最小原核生物，大多具有致病性。其中鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum，MG)是鸡慢性呼吸道病和火鸡传染性窦炎的主要病原，引起呼吸道炎症和免疫力下降。该病发展缓慢，病程较长，成年鸡多为隐性感染，病原可在鸡群中长期存在，环境应激即可促使该病暴发和蔓延，给养禽业造成重大的经济损失。目前认为，侵入的MG在宿主呼吸道上皮组织的黏附，其对定植部位宿主细胞的损害及引起机体免疫失调是其致病的主要原因，但MG感染导致家禽免疫失调的潜在机制仍不清楚。胸腺为鸡体的重要淋巴器官，是T细胞分化、发育、成熟的场所，其功能与机体免疫抗感染紧密相关。黄芩苷是从植物黄芩中提取的黄酮类化合物，具有抗肿瘤、抗炎、调节细胞凋亡与自噬及抗氧化应激等广泛的药理活性，但其抗MG感染所致的免疫损伤的作用及机制尚不明确，有待于进一步研究。

近期发表于《Veterinary Research》杂志的研究论文“Baicalin mitigated Mycoplasma gallisepticum-induced structural damage and attenuated oxidative stress and apoptosis in chicken thymus through the Nrf2/HO-1 defence pathway”，首次报道了MG感染可以引起鸡胸腺结构损伤。组织病理学检查结果显示，MG感染组鸡胸腺细胞排列不紧密，出现炎性细胞浸润和核碎片堆积，皮质与髓质边界不清晰。与正常对照组比较，MG感染组鸡胸腺的抗氧化指标CAT、SOD和GSH-Px活性明显降低，MDA和γ-GT活性明显增加；细胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-8活性增强；凋亡相关基因(Cytochrome-C、p53、Bax、Caspase-8、Caspase-3和Caspase-9)的mRNA转录水平和蛋白表达水平明显上调。脱氧核苷酸转移酶末端标记(TUNEL)试验结果显示，MG感染组鸡胸腺的核染色阳性细胞数量增加。此外，电镜检查结果显示，MG感染组鸡胸腺出现染色质凝聚、线粒体肿胀和凋亡小体。然而，黄芩苷治疗可明显减轻由MG感染引起的鸡胸腺细胞氧化应激和凋亡。重要的是，黄芩苷治疗可在一定程度上改善鸡胸腺细胞的异常形态。与MG感染组比较，黄芩苷治疗组鸡胸腺抗氧化指标明显改善，TNF-α活性恢复，凋亡相关基因的mRNA转录水平和蛋白表达水平显著降低。同时，黄芩苷可显著上调核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)信号通路及其下游基因(Nrf2、HO-1、NQO1、GSTA2、GPX1)的表达，进而抑制MG感染引起的鸡胸腺氧化应激与细胞凋亡。

综上所述，本研究首次证明了黄芩苷是通过激活Nrf2信号通路进而有效抑制MG感染引起的鸡胸腺组织氧化应激和细胞凋亡，并能够维持胸腺组织结构完整性，从而保护细胞的免疫功能。本研究为黄芩苷抗菌活性的研究提供了新的思路，也将有助于后续对多重信号通路与中药抗细菌感染关系的研究。