宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation,IUGR)是指哺乳动物胎儿及其组织器官在母体子宫期间的生长和发育障碍。研究表明，IUGR的新生儿成年后易出现肥胖、肝功能损伤等代谢综合征^[1]，而肝脏作为抗脂质过氧化损伤的中心器官，其抗氧化能力的高低对机体抵抗氧化应激有重要作用，因此探讨IUGR肝脏抗氧化能力对调控IUGR动物生长发育具有重要意义。据统计，世界上每年有5%~10%的IUGR新生儿，且在人类医学上多胎儿的死亡率较高，这一直以来都是人类医学和畜牧业的一大难题，但到目前为止仍没有较有效的治疗方法^[2]。在正常情况下，动物机体内会不断地产生自由基和内源性抗自由基的活性物质，自由基的生成与机体抗氧化防御系统之间处于一种良好的动态平衡中，研究表明IUGR动物消化器官较小，常导致低初生体重、免疫力下降等，使得体内抗氧化防御系统受损^[3]，当机体抗氧化能力下降时易造成组织细胞结构和功能受损，会加速组织的衰老过程，导致体内代谢紊乱而引起疾病，这种现象加剧了IUGR胎儿在围产期的发病率及死亡率^{[4, 5, 6]}。因此，在测定生长性能的同时，比较IUGR仔猪与正常初生重(normal birth weight,NBW)仔猪肝脏氧化及抗氧化功能的差异，旨在研究IUGR仔猪抗氧化功能的发育是否滞后于NBW仔猪，为IUGR仔猪哺乳期的营养调控提供试验依据。

试验选择10头胎次和体况接近的妊娠母猪，分娩后，分别从每头母猪所产仔猪中挑选1头NBW新生仔猪和1头IUGR新生仔猪，即10头NBW新生仔猪和10头IUGR新生仔猪，公母各占1/2，分别为NBW组与IUGR组。保证所选的每头IUGR新生仔猪均有对应NBW同胞仔猪，自然哺乳至23日龄。IUGR仔猪的选择参照Xu等^[7]的方法，统计分析试验猪场近2年仔猪初生重数据，计算平均值和标准差，将体重小于该猪场仔猪平均重2个标准差的仔猪确定为IUGR仔猪[NBW(1.5±0.2) kg；IUGR(0.75±0.20) kg]，试验期间断牙、断尾、去势、常规补铁与免疫等均按照猪场相关规程操作。

当仔猪饲养至7和23日龄时，分别从每组随机选择4头，公母各占1/2，高压电极击晕后放血致死，迅速解剖，取同一侧肝脏5 g，置于-20 ℃冰箱保存，留作后期试验分析。

分别于1、7、14和23日龄对每组每头仔猪进行空腹称重，记录体重，并计算1~7日龄、8~14日龄及15~23日龄的平均日增重(ADG)。

取肝脏制备10%组织匀浆液。匀浆上清中总蛋白含量采用二喹啉甲酸(BCA)法测定，总抗氧化能力(T-AOC)及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量检测按试剂盒方法进行(南京建成生物工程研究所)。2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)自由基(ABTS·⁺)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)的清除能力测定：DPPH·测定时用无水乙醇配制0.1 mmol/L的DPPH溶液，避光保存。将3 mL测试样品溶液及1 mL DPPH溶液加入到同一试管中，摇匀，室温下暗处静置30 min后测定其吸光度(A_sample)，同时测定用3 mL DPPH溶液与1 mL乙醇混合后的吸光度(A_control)；ABTS·⁺测定时用蒸馏水配制7 mmol/L ABTS溶液，避光保存12~16 h后，将其稀释至不同浓度测定吸光度[(734 nm时吸光度在(0.700±0.020)]，将3 mL测试样品溶液及1 mL ABTS溶液加入到同一试管中，摇匀，室温下暗处静置30 min后在534 nm处测定其吸光度(A_sample)，同样测定用3 mL ABTS溶液与1 mL乙醇混合后的吸光度(A_control)。ABTS·⁺和DPPH·清除率计算公式如下：

清除率(%)=100×(A_control-A_sample)/A_control。

试验数据采用Excel 2010进行初步整理后，用SPSS 16.0软件进行统计分析，采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性检验，结果用平均值±标准误表示，P<0.05代表差异显著。

由表1可知，与NBW组相比，在7、14和23日龄，IUGR组体重显著降低(P<0.05)；在1~7日龄，IUGR组ADG有下降的趋势(P=0.075)，而在8~14日龄、15~23日龄，IUGR组ADG显著降低(P<0.05)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 IUGR对哺乳仔猪生长性能的影响 Table 1 Effects of IUGR on growth performance of suckling piglets (n=10) kg 项目 Items 正常初生重组 NBW group 宫内发育迟缓组 IUGR group P值 P-value 7日龄体重 BW at 7 days of age 2.635±0.120 1.803±0.197 <0.001 1~7日龄平均日增重 ADG at 1 to 7 days of age 0.161±0.016 0.126±0.008 0.075 14日龄体重 BW at 14 days of age 4.337±0.244 2.892±0.157 <0.001 8~14日龄平均日增重 ADG at 8 to 14 days of age 0.243±0.316 0.156±0.016 0.030 23日龄体重 BW at 23 days of age 6.023±0.296 4.145±0.182 <0.001 15~23日龄平均日增重 ADG at 15 to 23 days of age 0.244±0.019 0.181±0.139 0.019

表1 IUGR对哺乳仔猪生长性能的影响Table 1 Effects of IUGR on growth performance of suckling piglets (n=10)

由表2可知，7日龄时，与NBW组相比，IUGR组肝脏CAT活性显著降低(P<0.05)，T-AOC(P=0.099)及SOD活性(P=0.076)有降低的趋势，而2组间其他抗氧化指标无显著变化(P>0.05)；23日龄时，与NBW组相比，IUGR组肝脏T-AOC、SOD活性显著降低(P<0.05)，清除DPPH·的能力有降低趋势(P=0.098)，肝脏MDA含量显著升高(P<0.05)，而2组间肝脏CAT活性无显著性差异(P>0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 IUGR对哺乳仔猪肝脏氧化及抗氧化能力的影响Table 2 Effects of IUGR on oxidation and anti-oxidation in liver of suckling piglets (n=4) 项目 Items 正常初生重组 NBW group 宫内发育迟缓组 IUGR group P值 P-value 7日龄 7 days of age 总抗氧化能力 T-AOC/(U/mg prot) 1.240±0.096 1.004±0.052 0.099 超氧化物歧化酶 SOD/(U/mg prot) 179.0±1.8 173.9±1.1 0.076 过氧化氢酶 CAT/(U/mg prot) 84.56±2.24 59.12±1.08 0.001 丙二醛 MDA/(mmol/mg prot) 415.6±4.8 430.2±4.9 0.256 2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)自由基 ABTS·+/% 84.77±0.44 84.13±0.36 0.262 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基 DPPH·/% 43.00±1.24 43.10±2.15 0.970 23日龄 23 days of age 总抗氧化能力 T-AOC/(U/mg prot) 1.190±0.038 0.917±0.054 0.015 超氧化物歧化酶 SOD/(U/mg prot) 239.5±0.8 204.4±2.0 0.002 过氧化氢酶 CAT/(U/mg prot) 117.9±2.1 111.2±4.6 0.102 丙二醛 MDA/(mmol/mg prot) 420.3±2.7 470.0±11.9 0.015 2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)自由基 ABTS·+/% 83.84±0.36 82.60±0.62 0.162 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基 DPPH·/% 47.59±1.24 43.39±1.50 0.098

表2 IUGR对哺乳仔猪肝脏氧化及抗氧化能力的影响Table 2 Effects of IUGR on oxidation and anti-oxidation in liver of suckling piglets (n=4)

关于IUGR对动物生长发育的影响已有较多研究，Han等^[8]试验发现，在7~23日龄时，IUGR仔猪较NBW仔猪体重显著降低，并伴随肠道功能受损与免疫能力下降。同样在IUGR小鼠上^[9]，由于体重较低导致各器官重显著降低，严重影响肝脏、肾脏功能。本试验发现在断奶前IUGR仔猪体重均显著低于NBW仔猪，Wu等^[10]同样认为限制母猪饲粮营养水平导致的IUGR哺乳仔猪断奶前体重及体增重显著降低，与张崇志等^[11]在反刍动物、Alexandre-Gouabau等^[12]在小鼠上的研究结果一致。一般认为，自然分娩母猪发生IUGR多受到胎盘的影响，由于多胎仔猪在子宫内分布，导致生长在子宫角上的仔猪生长能力受限，胎盘获取营养不足，因此易造成IUGR，出生后体重低。也有研究证明，IUGR猪肝细胞受损，氧化能力下降，使肝脏功能发生障碍，从而严重影响其生长性能^[13]。

在动物机体正常情况下，氧化因子与抗氧化因子互相制约、互相依存构成一个完整的抗氧化系统，当动物在应激条件下机体消除氧化代谢产物的能力下降。机体通过酶系统和非酶系统产生自由基，引发脂质过氧化作用，改变细胞膜结构及参与氧化反应酶活性，产生脂质过氧化物，如MDA、氢过氧基及新的氧自由基等^[14]。MDA是脂质过氧化物的代谢产物之一，可反映机体氧化应激的程度。T-AOC的大小反映机体抗氧化系统对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状况，是衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标。机体内SOD和CAT能有效清除自由基，是动物体内主要的抗氧化酶，它们的活性与机体内的活性氧自由基水平密切相关^[15]。本试验发现，受IUGR影响，7日龄仔猪肝脏CAT活性显著降低，在23日龄IUGR组仔猪肝脏T-AOC、SOD的活性显著降低，清除DPPH·的能力有降低趋势，MDA含量显著升高。与Liu等^[16]试验结果一致。有研究发现，IUGR与氧化应激发生密切相关，导致蛋白质氧化损伤和脂质过氧化增加^[17]。王远孝等^[18]试验发现，IUGR仔猪空肠黏膜MDA含量升高，而谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶的活性和T-AOC显著降低，肠道氧化应激严重。同样，Kressig等^[19]在人上的研究表明，IUGR后代肝脏及其他组织氧化应激损伤严重，与Biri等^[20]结果一致。可见IUGR仔猪肝脏抗氧化能力显著降低，可能导致肝脏氧化应激程度加剧，使肝脏发育受损。Yin等^[21]对新生仔猪与氧化应激机制的研究发现，高氧应激是造成胎儿发生氧化应激的主要原因，当新生儿出生时，空气氧分压比宫内高很多，因此当自主呼吸时，会因为高氧应激，导致大量活性氧(ROS)的产生，试验还发现氧化损伤会激活核因子E2相关因子2(Nrf2)信号途径，导致抗氧化相关基因表达量下降及抗氧化酶活性降低。也有研究证明机体在怀孕过程中由于胎盘线粒体活动增强从而产生过多的ROS，以超氧负离子为主^[22]，而IUGR的发生加剧了胎儿氧化应激的发生^[23]，从而使肝脏及其他组织受到氧化损伤。另外，Peterside等^[24]发现IUGR小鼠肝脏线粒体功能损伤，Sparre等^[25]在蛋白质组学上同样发现，IUGR使与线粒体功能有关的蛋白表达水平发生改变，而在Lee等^[26]对线粒体及氧化应激关系的研究发现线粒体功能障碍会降低肝脏组织及机体抗氧化能力，使ROS含量增加。研究表明由母体蛋白质限饲导致IUGR会通过线粒体途径使后代抗氧化系统受损，加剧氧化应激^[27]。可见，IUGR仔猪肝脏线粒体损伤是导致其氧化应激的另一关键因素。而有机自由基ABTS经活性氧氧化后生成稳定的蓝绿色ABTS·⁺，抗氧化物质可使反应体系退色，从而通过吸光度的测定判断机体抗氧化能力^[28]。DPPH·是以氮为中心的稳定自由基，可用来衡量动物机体总抗氧化能力^[29]。本试验发现，IUGR仔猪清除ABTS·⁺的能力没有显著变化，清除DPPH·的能力有降低趋势。Zhang等^[30]试验表明，ABTS·⁺一般在过氧化氢存在时发生氧化反应，在23日龄时，与CAT结果一致，说明IUGR对清除过氧化氢的能力并没有显著影响。有研究认为，IUGR动物抗氧化应激降低可能是由于IUGR动物生长缓慢造成器官发育障碍，从而影响组织器官的细胞功能，抗氧化系统的破坏，导致自由基清除障碍，使仔猪健康水平受到威胁^[31]。

在本试验条件下，与NBW仔猪相比，IUGR会导致仔猪哺乳期生长速度缓慢，7、23日龄时肝脏的抗氧化能力降低，可能使肝脏细胞结构与功能受损，对生长发育后期有严重影响。