اثر سم شناسی و تحلیل ترانسکریپتوم برای انروفلوکساسین خوراکی کوتاه مدت همراه
چکیده
در حال حاضر، ارزیابی اثر سمی کبدی چندین ماده ضد میکروبی دامی بر روی پستانداران انجام نشده است. در این تحقیق، ما اثر سمی کوتاه مدت انروفلوکساسین (E) را همراه با کولسیتین (C) و کینوستون (Q) ارزیابی کردیم. موش های صحرایی نر جوان به صورت خوراکی مخلوط های دارویی و داروهای واحد را در 14 روز متوالی مصرف کردند که هر کدام در دوز 20،80، و 400 میلی گرم (kg.BW) برای تحقیق سم شناسی محیطی بود. نتایج نشان دادند که در درمان با دوز بالا، ترکیب E+C+Q میزان مصرف بدنی و تعداد لنفوسیت های موش های صحرایی را تا حد قابل توجهی کاهش داد؛ و مقادیر آلانین آمینوترانسفراز (ALT)، گلوتامیک اگزالواستیک ترانسامیز (AST)، و کولین استراز (CHE) را به میزان قابل توجهی افزایش داد. همچنین شدیدترین تغییرات هیستوپاتولوژیک را در جایی تجربه می شود که احتقان سینوسی و تعداد زیادی ذرات سیاه در سینوس ها مشاهده شدند. این موضوع بدان معنی است که E+C+Q در گروه هایی با دوز زیاد می توانند آسیب جدی به کبد برسانند. سایر ترکیبات یا دوزها باعث آسیب کبدی قابل توجهی نمی شوند. پس برای تحقیقات بیشتر، تجزیه و تحلیل ترانسکریپتوم بر روی موش هایی در گروه دوز زیاد انجام می شود. برای E+C و E+Q، میزان 375 و 480 ژن بیان متفاوت فیلتر شدند، که نشان دهنده اثر زیربنایی احتمالی آنها بر روی ژنوم ها است. برای E+C+Q، تجزیه و تحلیل شبکه بیان مشترک ژن وزنی انجام می شود و 96 ژن هاب شناسایی می شوند تا اثر خاص ناشی از این ترکیب را نشان دهند. این تحقیق نشان می دهد که اثر سمی مفصلی باید هنگام ارزیابی خطر این داروهای ضد میکروبی در نظر گرفته شود.
1. مقدمه
به تازگی، ریسک مواد شیمایی متعدد، به ویژه مواد شیمیایی دست ساز مردم را آگاه و نگران کرده است (مک انتاگارت و همکاران، 2019). مواد ضد میکروبی دامی بعنوان دسته بزرگی از مواد شیمیایی برای درمان بیماری، پیشگیری از بیماری، و افزایش رشد حیوانات بسیار مورد استفاده قرار می گیرند (گراو و همکاران، 2010، 2012؛ وان بیوئکل و همکاران، 2015). در نتیجه، ممکن است حیوانات از ترکیب های ضد میکروبی بقایای زیادی بدست آورند. برخی گزارش ها نشان دادند که چندین آلودگی دامی که در دارو وجود دارد، در آب، غذا و خاک نیز وجود دارد (براون و همکاران، 2020؛ هان و همکاران، 2020). بنابراین، ارزیابی اثر سمی مفصلی داروهای دامی از نظر محیط زیستی و سلامت انسانی اهمیت زیادی دارد.
۵. نتیجه گیری
یک تحقیق اثر سمی ۱۴ روزه کوتاه مدت نشان داد که درمان E+C+Q، اثر سمی کبدی شدید را در دوز 400 mg/(kg⋅BW)، برای هر دارو ایجاد کرد. با این حال، هیچ اثر واضح اثر سمی کبدی در ترکیب E+C، E+Q و داروهای واحد مشاهده نشد. تحقیق ترانسکریپتوم نشان داد که درمان E+C دارای پتانسیل تداخل با چرخه سلولی است، درمان E+Q، مسیرهای متابولیک را مختل کرد. درمان E+C+Q با عملکردهای متابولیک و عملکردهای ایمنی تداخل دارد. این تحقیق، منابعی را برای ارزیابی ریسک ترکیب های ضد میکروبی غنی سازی خواهد کرد.
Abstract
Presently, toxicological assessment of multiple veterinary antimicrobials has not been performed on mammals. In this study, we assessed the short-term toxicity of enrofloxacin (E) combined with colistin (C) and quinocetone (Q). Young male rats were orally dosed drug mixtures and single drugs in 14 consecutive days, each at the dose of 20, 80, and 400 mg/(kg·BW) for environmental toxicologic study. The results showed that at the high dose treatment, the combination of E + C+Q significantly decreased body intake, lymphocytes count on rats; significantly increased the values of Alanine aminotransferase (ALT), Glutamic oxaloacetic transaminase (AST) and, cholinesterase (CHE); it also got the severest histopathological changes, where sinusoidal congestion and a large number of black particles in sinusoids were observed. This means E + C+Q in the high dose groups was able to cause significant damage to the liver. Other combinations or doses did not induce significant liver damage. Transcriptome analysis was then performed on rats in high dose group for further research. For E + C and E + Q, an amount of 375 and 480 differently expressed genes were filtered out, revealing their possible underlying effect on genomes. For E + C+Q, a weighted gene co-expression network analysis was performed and 96 hub genes were identified to reveal the specific effect induced by this combination. This study indicates that joint toxicity should be taken into consideration when involving the risk assessment of these antimicrobials.
1. Introduction
Recently, the risk of multiple chemicals, especially manmade chemicals, has become to public’s awareness and concern (McEntaggart et al., 2019). Served as a large category of chemicals, veterinary antimicrobials are widely used for disease treatment, disease prevention, and growth promotion of animals (Grave et al., 2010, 2012; Van Boeckel et al., 2015). As a result, severe residues of antimicrobial mixtures may occur to animals. Some reports revealed that multiple veterinary drug contamination has also been existed in water, food and soil (Brown et al., 2020; Han et al., 2020). Thus, the assessment of the joint toxicity for veterinary drugs is of significance for ecological environment concerns and human health.
5. Conclusion
A 14-day short-term toxicity study showed that E + C+Q treatment induced severe hepatoxicity at the dose of 400 mg/(kg⋅BW) per drug. However, no obvious hepatoxicity impact was observed in combination E + C, E + Q, and single drugs. Transcriptome study revealed that E + C treatment had the potential to interfere with cell cycle, E + Q treatment disrupted the metabolic pathways. E + C+Q treatment interfered with both metabolic functions and immune functions. This study would enrich references for the risk assessment of antimicrobial mixtures.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. روش ها
2.1. مواد شیمیایی و معرف ها
2.2. حیوانات
2.3. طراحی آزمایشی
2.4. هماتولوژی و تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی
2.5. معاینه بافت شناسی
2.6. استخراج RNA
۲.۷. ساخت کتابخانه، توالی سازی ترانسکریپتوم، و همترازی ژنوم
۲.۸. تحلیل های بیوانفورماتیک نتایج توالی سازی
2.9. اعتبارسنجی تحلیل کمی PCR
2.10. تحلیل آماری
3. نتایج و تحلیل
3.1. وزن بدن
3.2. تحلیل هماتولوژی و بیوشیمیایی
3.3. تحلیل آسیب شناسی
3.4. شناسایی ژن های بیان متمایز
۳.۵. WGCNA برای شناسایی ژن های هاب مسئول درمان با داروی سه گانه
۳.۶. اعتبارسنجی DEGها و ژن های هاب با استفاده از qRT-PCR
۴. بحث
۵. نتیجه گیری
منابع
Abstract
Abbreviations
1. Introduction
2. Methods
2.1. Chemical and reagents
2.2. Animals
2.3. Experimental design
2.4. Hematology and biochemical analysis
2.5. Histopathological examination
2.6. RNA extraction
2.7. Library construction, transcriptome sequencing, and genome alignment
2.8. Bioinformatics analyses of the sequencing results
2.9. Validation of quantitative PCR analysis
2.10. Statistical analysis
3. Results and analysis
3.1. Bodyweight
3.2. Hematology and biochemical analysis
3.3. Histopathological analysis
3.4. Identification of differently expressed genes
3.5. WGCNA for identification of hub genes responsible for ternary drug treatment
3.6. Validation of DEGs and hub genes using qRT-PCR
4. Discussion
5. Conclusion
Acknowledgements
References
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه