铜促生长作用的分子机理

本试验从体内和体外两个途径研究铜对仔猪生长状况和软骨细胞增殖的影响。体内试验：取断乳军牧1号仔猪60头，分成6组（每组10头），在基础日粮中添加0、100、150、200、250、300mg/kg铜，于试验开始及试验后20、40、60、80d采血、称重，计算平均日增重及料重比，检测血清生长激素（GH）、胰岛素样生长因子（IGF—Ⅰ）及其结合蛋白（IGFBP3）水平；检测血清超氧化物歧化酶（SOD）、铜蓝蛋白（CP）活性及血清中铜（Cu）含量。体外试验：以初生1日龄健康军牧1号仔猪为试验动物，分离、培养其股骨滑车缘关节软骨细胞。细胞培养液中添加0、7.8、15.6、31.2、62.5μmol/L的铜，观察细胞形态、定期计数，计算软骨细胞增殖率、绘制软骨细胞生长曲线，检测培养液中IGF—Ⅰ及IGFBP3分泌量，制备软骨细胞骨架，3H—TdR掺入法测定软骨细胞DNA合成，测定细胞培养液中铜含量和含铜酶活性。通过上述试验得出如下结果：试验期内，100、150、200、250、300mg/kg铜均能提高断乳仔猪的日增重，其中60天时仔猪日增重最高，以250mg/kg铜效果最明显（p＜0.01），日粮铜水平和血清铜含量与日增重呈一定的正相关。150、200、250mg/Kg铜均能引起GH、IGF—Ⅰ、IGFBP3分泌增多，其中250mg/kg铜在40d时IGF—Ⅰ分泌水平达最高（p＜0.01），60d时GH分泌水平最高（p＜0.01），20d、40d时，日粮铜水平与GH、IGF-Ⅰ、IGFBP3的分泌量呈一定的正相关。铜能使血清中超氧化物歧化酶、铜蓝蛋白活性升高，血清铜含量和含铜酶活性与GH、IGF-Ⅰ、IGFBP3分泌量有一定的关联。60天以后，高铜促生长作用逐渐减弱。80天时，高铜促生长效果不明显。体外试验证实：在培养液中添加15.6μmol/L Cu即能促进软骨细胞增殖，其中31.2μmol/LCu的效果最明显，添加62.5μmol/L Cu对软骨细胞的生长有轻度抑制，能引起软骨细胞骨架的破坏。在培养液中添加7.8、15.6、31.2、62.5μmol/L Cu对软骨细胞DNA的合成均有促进作用，其中31.2μmol/L Cu刺激软骨细胞DNA合成作用最强。铜能促进软骨细胞自分泌IGF—Ⅰ及IGFBP3，15.6μmol/L Cu即明显促进IGF—Ⅰ和IGFBP3分泌，而培养液中添加31.2μmol/L Cu时IGF-Ⅰ和IGFBP3分泌量最多。