鯛の幼魚（Megalobrama amblycephala）の免疫反応と抗酸化能は、メチオニンレベルに反応して PI3K/Akt/Nrf2 と NF-κB シグナル経路が関与しています。

The immunoreaction and antioxidant capacity of juvenile blunt snout bream (Megalobrama amblycephala) involves the PI3K/Akt/Nrf2 and NF-κB signal pathways in response to dietary methionine levels.

• Ke Ji
• Hualiang Liang
• Mingchun Ren
• Xianping Ge
• Haifeng Mi
• Liangkun Pan
• Heng Yu

抄録

75日間の飼育試験を行い、メチオニン濃度に対する免疫反応と抗酸化能を評価した。3種類の実用的な飼料を押し出し、メチオニン濃度を段階的に変化させた（乾物0.40%、0.84%、1.28%）幼魚に給与した。その結果、0.84%メチオニン飼料の免疫グロブリンM(IgM)、補体成分3(C3)、グルタチオン(GSH)の血漿中濃度は、0.40%群に比べて著しく高いことが示された(P"Zs_202F"<"Zs_202F"0.05)。カタラーゼ(CAT)、総スーパーオキシドジスムターゼ(T-SOD)、総抗酸化能(T-AOC)およびグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)を含む血漿抗酸化パラメータの活性は、0.40%食と比較して0.84%食で有意に増加したが、血漿アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)およびマロンジアルデヒド(MDA)レベルは、0.40%メチオニンによって有意に誘導された(P"Zs_202F"<"Zs_202F"0.05)。0.40%群と比較して、0.84%食餌メチオニンは、CATを含むプロテインキナーゼB(Akt)、ホスホイノシチド3-キナーゼ(PI3K)、核内因子赤血球2関連因子2(Nrf2)経路関連遺伝子のmRNA発現レベルを劇的にアップレギュレートした。マンガンスーパーオキシドジスムターゼ（Mn-SOD）、ヘムオキシゲナーゼ1（HO-1）およびグルタチオンペルオキシダーゼ1（GPx-1）を腎臓および肝臓で発現させ、Kelch-like ECH-associated protein 1（Keap1）のmRNAレベルをダウンレギュレートした（P"Zs_202F< 0.05).40%群と比較して、0.84%食餌メチオニンは、腎および肝核内因子κB(NF-κB)およびプロ炎症性サイトカイン(インターロイキン1β(IL-1β)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)のmRNAレベルを顕著に抑制した。)、インターロイキン6(IL-6)）は、しかしながら、腎および肝トランスフォーミング増殖因子-β(TGF-β)および肝インターロイキン10(IL-10)に関与する抗炎症性サイトカインのmRNA発現レベルを改善した（P"Zs_202F"<"Zs_202F"0.05）。05).腎性IL-10およびインターロイキン8（IL-8）mRNA発現レベルは、実験食によって顕著な影響を受けなかった（P"Zs_202F">"Zs_202F"0.05）。食事性メチオニン（0.84％）は、0.40％の食事と比較して、腎および肝熱ストレスタンパク質70（Hsp70）、腎B細胞リンパ腫-2（Bcl-2）遺伝子発現レベルを有意にアップレギュレートした（P"Zs_202F"<"Zs_202F"0.05）。一言で言えば、0.84%食餌メチオニンは、PI3K/Akt/Nrf2経路を誘導し、NF-κB経路を阻害することで、この魚種の免疫力と抗酸化力を高めることができるというデータを表しています。

A 75-day rearing trail was designed to evaluate the immunoreaction and antioxidant capacity of juvenile blunt snout bream in response to dietary methionine levels. Three practical diets were extruded to feed juveniles with graded methionine levels (0.40%, 0.84% and 1.28% dry matter). The data indicated that the plasma concentrations of immunoglobulin M (IgM), complement component 3 (C3) and glutathione (GSH) in the 0.84% methionine diet were markedly upper than those in the 0.40% group (P < 0.05). The activities of plasma antioxidant parameters involving catalase (CAT), total superoxide dismutase (T-SOD), total antioxidant capacity (T-AOC) and glutathione peroxidase (GPx) were significantly increased by the 0.84% diet compared with the 0.40% diet, whereas plasma alanine aminotransferase (ALT) and malondialdehyde (MDA) levels were significantly induced by 0.40% methionine (P < 0.05). Compared with the 0.40% group, 0.84% dietary methionine dramatically upregulated the mRNA expression levels of protein kinase B (Akt), phosphoinositide 3-kinase (PI3K) and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) pathway related genes including CAT, manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), heme oxygenase 1 (HO-1) and glutathione peroxidase-1 (GPx-1) in the kidney and liver, and downregulated Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) mRNA levels (P < 0.05). Compared with the 0.40% group, the 0.84% dietary methionine strikingly suppressed the mRNA levels of renal and hepatic nuclear factor-kappa B (NF-κB) and pro-inflammatory cytokines (interleukin 1β (IL-1β), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin 6 (IL-6)), however, improved the mRNA expression levels of anti-inflammatory cytokines involved renal and hepatic transforming growth factor-β (TGF-β) and hepatic interleukin 10 (IL-10) (P < 0.05). Renal IL-10 and interleukin 8 (IL-8) mRNA expression levels were not markedly influenced by experimental diets (P > 0.05). Dietary methionine (0.84%) significantly upregulated renal and hepatic heat stress protein 70 (Hsp70), renal B-cell lymphoma-2 (Bcl-2) gene expression levels compared with the 0.40% diet (P < 0.05). In a word, the data represented that 0.84% dietary methionine could enhance the immune and antioxidant capacity of this fish species by inducing PI3K/Akt/Nrf2 pathway and inhibiting NF-κB pathway.

Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.