浅析反刍动物胃肠道微生物通过肠道－脑轴对宿主的影响

反刍动物胃肠道中存在着众多微生物,如细菌、真菌、原虫和古细菌等。胃肠道微生物对于动物的能量代谢发挥着重要作用,同时对于动物的中枢神经正常功能的发挥也扮演着重要角色。肠道微生物可以与肠道细胞直接接触,不仅产生激活内源性中枢神经系统信号传导机制的代谢物,还可以独立地产生或促成许多神经活性分子的产生。微生物代谢产物和神经活性分子通过神经信号通路、胃肠道内分泌信号通路、免疫系统等关键途径共同形成一个复杂的反射网络,即胃肠道微生物与代谢产物通过传入神经元将信号传导至中枢神经系统。胃肠道微生物与宿主之间通过主要的信号通路相互作用,影响机体胃肠道屏障、营养代谢、免疫应答等生理机能和摄食行为。作者主要从反刍动物胃肠道微生物的种类、微生物通过肠道-脑轴的"自下而上"的传导途径、微生物及其代谢产物通过肠道-脑轴对宿主疾病和行为起到的作用、胃肠道微生物-肠道-脑轴可能的影响因素进行浅析,并对反刍动物胃肠道微生物-肠道-脑轴的研究进行了展望。     

转化生长因子β1/Smads信号传导通路在哺乳动物卵巢发育中的调控作用及其作用机制

不同信号转导通路间的彼此协调保证了机体的正常运行。在众多的信号通路中,转化生长因子(TGF)β1/Smads信号传导通路越来越受到学者们的关注,已经成为分子生物学和细胞生物学研究的一大热点。已有研究证实,TGF-β1/Smads信号传导通路是调控卵泡发育的重要途径。本文就TGF-β1/Smads信号传导通路与哺乳动物卵巢卵泡的发育进行综述,分别从TGF-β受体、Smads蛋白、骨形态发生蛋白(BMP)、血小板反应蛋白1(THB-S1)、S期激酶相关蛋白1(SKP1)和其他调节机制阐述TGF-β1/Smads信号传导通路在哺乳动物卵巢发育中的调控作用及其机制,旨在引起人们对TGF-β1/Smads调控卵巢发育的关注,并为卵巢发育过程中某些疾病的治疗提供一些参考。     

维生素D通过Wnt信号通路对肠道发育调控机制的研究进展

Wnt信号通路广泛存在于脊椎和无脊椎动物体内,对动物机体各组织器官发育,如肝脏、肾脏、肠道等起着至关重要的作用。维生素D是一组脂溶性类固醇衍生物,维生素D不直接作用于靶器官,而是通过与维生素D受体(VDR)结合从而发挥其生物学效应。近年来研究表明,VDR可以通过影响Wnt信号通路的传导进而影响肠道发育,本文就VDR对Wnt信号通路的影响、Wnt信号通路对肠道发育的调控机制等方面作一综述,以期为Wnt信号通路在肠道发育调控研究提供参考。     

低氧对BDNF和TrkB受体及其信号通路影响的研究进展

探析了急性低氧损伤与适度低氧或低氧预适应(HPC)神经保护作用的相关机制及其涉及的信号通路研究进展,回顾了脑源性神经营养因子(BDNF)、酪氨酸激酶受体B(TrkB)及BDNF/TrkB信号通路在神经生理及神经病理过程中的作用,并对急性低氧与低氧预适应分别影响BDNF、TrkB受体的表达和BDNF/TrkB信号通路的相关途径与机制进行了归纳。通过总结了解到低氧具有双重作用,既有严重缺氧导致损伤,又有适度低氧或低氧预适应对机体有益的保护作用,阐明其调节机制具有一定的参考价值。     

高迁移率族蛋白B1传导通路的研究进展

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)在核外表达时既是炎症早期的启动者,又是炎症晚期的促进者,是内毒素血症致机体死亡病理过程的中间物质。内毒素和多种前炎症因子如TNF-α、IL-1等刺激单核/巨噬细胞后,可诱导HMGB1的释放。JAK/STAT信号传导通路可以上调HMGB1蛋白的表达,MAPKs信号传导通路介导了HMGB1的核浆转移及胞外释放过程,而胞外的HMGB1可通过NF-κB信号传导通路诱导靶细胞产生大量的炎性细胞因子。本文就HMGB1的传导通路、靶细胞上的信号受体及其在致炎细胞因子网络中的作用进行综述。     

Toll样受体信号传导通路的研究进展

Toll样受体（toll like receptors,TLRs）能识别病原微生物相关分子模式,募集含有Toll/白介素-1受体（TIR）结构域的接头蛋白分子,通过髓样分化蛋白88（MyD88）依赖性信号传导通路或由β-干扰素TIR结构域衔接蛋白（TRIF）依赖性信号传导通路启动信号传导,继而引发特异性的免疫应答。作者就TLRs的结构特征、分布、配体识别、参与信号传导的接头蛋白分子及介导的信号传导通路的最新研究进展进行综述。     

成黑色素细胞生成过程中信号调节的研究进展

动物体内的黑色素细胞合成了黑色素从而决定其肤色和毛色。全身各处的黑色素细胞有2种来源:①由神经管上皮细胞分化而来的视网膜色素上皮细胞;②由神经嵴细胞在胚胎发育早期分化为成黑色素细胞进而发育成熟为黑色素细胞从而行使其功能。通过对小鼠和人类的发育遗传学研究,结果表明神经嵴细胞衍生的黑色素细胞的发育分化是一个非常复杂的过程,受到多重信号因子的调控。其中影响黑色素细胞发育过程的转录因子有SOX10、MITF和PAX3,信号通路有KIT及其配体KITL信号通路、WNT/β-catenin信号通路、EDN3及其受体EDNRB信号通路。MITF被认为是黑色素细胞发育过程中非常关键的调控因子,而3条通路也被认为与神经嵴细胞来源的黑色素细胞的发育有极为密切的关系且能调节MITF功能及其活性。作者总结了这个领域的研究进展并指出早期神经嵴细胞的发育调控可能是乌骨鸡和乌骨绵羊乌质性状形成的根本原因。     

粪肠球菌感染小鼠的脑组织病理学观察及转录组学差异分析

旨在通过构建小鼠感染粪肠球菌后的脑部损伤模型，对不同感染时期脑组织的病理学观察及转录组学差异分析，探索粪肠球菌引起脑组织损伤的机制。本试验选择1株致脑膜炎粪肠球菌，以小鼠为感染动物，感染粪肠球菌后，分别在2、4、6、12、24、36、60和72 h采集小鼠脑组织，观察脑组织的损伤程度，挑选早期、明显期和转归期3个时间点，通过转录组学测序，对差异表达基因进行分析，使用荧光定量PCR对转录组学数据进行验证。结果显示：小鼠感染粪肠球菌12 h后，脑组织开始出现病变，通过病理组织学观察发现小鼠脑组织先后出现了脑膜及脑组织血管充血，血管周围间隙增宽，脑组织因水肿有网格状间隙，微血栓形成及炎性细胞浸润。对转录组学差异基因分析，GO富集结果显示主要富集到对β干扰素的反应、细胞对β干扰素的反应、对其他生物的防御反应、对γ干扰素的反应、对细菌的反应、外在凋亡信号通路、调节外在凋亡信号通路、神经元凋亡过程、内皮细胞迁移等生物进程中。KEGG富集结果显示差异信号通路主要富集在过氧物酶体、NOD样受体信号通路、氧化磷酸化、钙代谢信号传导途径、PI3K-Akt信号传导途径、Wnt信号通路、MAPK信号通路、GnRH分泌、VEGF信号通路、紧密连接等一些与脑组织损伤相关的通路上。粪肠球菌感染小鼠后，影响脑组织过氧物酶体、NOD样受体信号通路、氧化磷酸化、钙代谢信号传导途径、PI3K-Akt信号传导途径等通路改变，这些通路与蛋白磷酸化、炎症的发生及血脑屏障通透性的改变有关，为进一步研究粪肠球菌引起脑组织损伤机制提供研究方向和理论基础。     

黑皮质素受体4对采食和能量代谢调控机制的研究进展

黑皮质素受体(MCRs)有5种亚型(MC1R~MC5R),在机体各组织中分布,具有不同的生理功能。其中主要参与采食和能量代谢调节的受体是黑皮质素受体4(MC4R),它能够通过多条信号通路调节采食和能量代谢,并且在由MC4R突变体介导的2条信号传导通路中观察到由同一配体引起的偏置信号传导。本文综述了MC4R对动物采食和能量代谢的调控作用及机制,并阐述了MC4R突变对其功能的影响。     

禽类Toll样受体抗感染作用研究进展

先天性免疫反应是禽类抵抗病原微生物感染的第一道防线,是当下研究疾病防御疫苗、治疗禽类群体性疾病的热点。Toll样受体(TLRs)在天然免疫反应系统中占有重要地位,是模式识别受体的主要成员。目前已发现10种禽类TLRs,在机体感染病原体时,细胞内、细胞外TLRs会通过不同机制刺激信号传导通路,产生干扰素、白介素等效应分子以发挥有效的抗感染作用。文章从禽类TLRs的发现、序列同源性、信号传导通路以及TLRs的抗感染作用等方面进行了综述,旨在为禽类TLRs抗感染分子机制研究提供借鉴和参考。     

磷脂酰肌醇信号通路对动物采食的调节及作用机制

磷脂酰肌醇信号通路是指胞外信号通过膜受体与其相应的第一信使分子结合后,激活膜上的Gq蛋白(一种G蛋白),激活质膜上的磷脂酶C(PLC),PLC水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸生成的三磷酸肌醇和二酰甘油2个第二信使的过程。磷脂酰肌醇信号通路对动物采食的作用则主要通过各种营养素刺激Gq蛋白偶联受体激活整个通路完成。本文综述了磷脂酰肌醇信号通路结构、对动物采食调节的影响及作用机制等,以期为相关研究提供参考。     

细胞凋亡信号传导通路的研究进展

细胞凋亡是多细胞生物调控生物体的发育、细胞更新和维持内环境稳定的一种重要机制。目前发现细胞凋亡存在死亡受体通路、线粒体通路和内质网通路3条通路,且各通路之间相互联系,共同促进细胞凋亡。作者综述了近年来细胞凋亡信号传导通路及其调控的研究进展。     

植物与线虫互作的信号传导及调控机制研究进展

植物寄生线虫严重危害农业生产,对全球作物产量造成重大经济损失。植物对线虫的抗病和感病性作为作物生产中的关键性影响因子,一直是作物遗传育种学家研究的重要课题之一,探明植物对线虫抗病和感病性的内在机理对于指导作物抗线虫育种具有重要的理论意义和实践价值。本文综述了影响植物对线虫抗病和感病性的内在因素,包括植物抗性基因或蛋白、激素合成与信号传导以及线虫胁迫过程中产生的活性氧等信号传导。国内外近年来的研究认为,植物对线虫的抗病或感病性取决于多种信号通路间的协调互作,各种与线虫抗性相关的信号通路间的交互对话构成了复杂的信号传导网络,多种转录因子与小RNAs通过转录、转录后以及翻译参与了信号传导网络的精细调控,这一高效控制的信号传导网络决定了寄主植物对线虫的抗病或感病性。这些研究成果将为深入阐明植物与线虫互作的信号传导和调控机制奠定基础,从而为植物线虫防控新策略的制定提供理论依据。     

藏鸡与白羽肉鸡垂体转录组差异表达研究

试验旨在通过对藏鸡和白羽肉鸡垂体转录组测序和生物信息学分析,筛选出与鸡生长发育相关的差异表达基因（differentially expression genes,DEGs）及信号通路。本研究选用42日龄健康藏鸡和白羽肉鸡各3只,分别采集垂体组织利用Illumina HiSeq 2000平台进行转录组mRNA测序,对筛选到的DEGs筛选DEGs,GO和KEGG数据库功能注释和富集分析,实时荧光定量PCR验证随机挑选的DEGs表达水平。结果显示,藏鸡和白羽肉鸡分别获得126 094 302和125 666 442条clean reads。与白羽肉鸡相比,藏鸡垂体组织中共有DEGs 392个,其中196个为上调基因,196个为下调基因（P<0.05）,其中包括生长激素（GH）基因、生长激素释放激素受体（GHRHR）基因和胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1（IGF2BP1）基因。GO和KEGG富集分析发现,DEGs显著富集于细胞黏附分子信号通路和神经活性配体-受体相互作用信号通路等细胞通讯相关的信号通路,GH、GHRHR和IGF2BP1基因也显著富集于神经活性配体-受体相互作用信号通路。实时荧光定量PCR结果显示,转录组测序结果准确可靠。综上研究,本研究初步揭示了影响藏鸡和白羽肉鸡生长发育速度差异的关键候选基因和信号通路,为了解鸡垂体组织调节生长发育的分子机制提供了理论依据。     

TLR4信号通路负调控因子在断奶仔猪不同组织中的mRNA表达

本试验旨在研究Toll样受体4(TLR4)信号通路负调控因子在断奶仔猪不同组织的分布情况。选择12头杜×长×大断奶仔猪,屠宰,取脾脏、胸腺、下丘脑、垂体、肾上腺、空肠、回肠、肝脏、背最长肌、腓肠肌等组织。应用实时荧光定量PCR技术测定TLR4信号通路负调控因子在仔猪不同组织中的mRNA表达水平,包括单免疫球蛋白IL-1相关蛋白(SIGIRR)、细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)、防辐射105(RP105)和Toll反应蛋白(Tollip)。结果表明:TLR4信号通路负调控因子在所测定的10个组织中均有一定程度的表达,但是组织分布规律存在一定的差异;主要在肝脏、回肠和脾脏中的表达量较高,在胸腺、垂体和空肠中的表达量居中,在其他组织中的表达量较低。TLR4信号通路负调控因子在不同组织中表达差异较大,可能与负调控因子在TLR4信号传导通路中结合的传导因子不同,以及机体各组织对病原的抵抗力不同有关。     

日本乙型脑炎病毒感染宿主后引起相关信号通路变化的研究进展

日本乙型脑炎(JE)是一种神经性人畜共患传染病，主要症状表现为中枢性神经炎症，尚未完全了解其致病机制，且目前尚无有效的治疗药物。近年来人们对于日本乙型脑炎病毒(JEV)感染后引起的相关信号通路变化进行深入研究，许多信号通路传导机制不断被发现，但仍缺乏系统性的探究，本文就JEV感染后引起的相关信号通路变化研究做综述总结，为JEV研究提供新的思路。     

胆汁酸的作用与分子调控机制

很多研究表明,胆汁酸能够促进肠道中胆固醇、脂质和脂溶性维生素的吸收。除此之外,胆汁酸还是一个重要的信号调节分子,能够激活肝脏和胃肠道细胞中特异性核受体、G蛋白偶联受体以及细胞信号传导通路,从而改变与编码调控胆汁酸、葡萄糖、脂肪酸和脂蛋白的合成、代谢、运输以及能量代谢的相关酶(蛋白)的基因表达。文章详细论述了胆汁酸的作用以及胆汁酸作为信号分子的调控机制。     

非洲猪瘟病毒感染后猪外周血淋巴细胞Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA分析

【目的】丰富非洲猪瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）感染后猪外周血淋巴细胞长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）表达谱,并进一步挖掘影响Toll样受体信号通路的调控网络。【方法】试验动物感染ASFV,于第7天采集外周血并分离得到外周血淋巴细胞,运用Illumina高通量组学测序对外周血淋巴细胞中lncRNA进行测序,原始数据经处理后筛选获得差异表达的lncRNA,并进行靶基因预测,利用生物信息学方法对靶基因进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,初步绘制与Toll样受体信号通路相关的lncRNA-mRNA调控网络,并对lncRNA-ENSSSCG00000041959在内的4个lncRNAs进行实时荧光定量RT-PCR验证。【结果】共筛选到73个差异表达的lncRNAs,其中上调表达lncRNAs 38个,下调表达lncRNAs 35个。GO功能分析结果显示,靶基因显著富集在调节免疫系统过程、防御反应、生物刺激、病毒反应和先天性免疫;KEGG信号通路富集分析显示,大部分靶基因与细胞循环、疾病及免疫应答有关,其中免疫相关信号通路有Toll样受体信号通路、TNF信号通路、产生IgA的肠道免疫网络等。进一步挖掘出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的重要调控网络,实时荧光定量RT-PCR与测序结果一致。【结论】本研究初步鉴定出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA调控网络,为进一步探索lncRNA调控ASFV感染机体免疫反应奠定了理论基础。     

乳腺内氨基酸调控乳蛋白合成的分子作用机制

作为维持哺乳动物生命活动重要的"生物工厂",乳腺利用从流经血液中摄取的氨基酸等营养物质为底物合成乳蛋白。研究证实,氨基酸还可作为一种信号因子,通过乳腺内多种信号级联传导通路,调控乳蛋白基因的转录及翻译过程,从而影响乳腺中乳蛋白的合成。酪氨酸蛋白激酶-信号转导子和转录激活子(JAK-STAT)信号通路和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路是乳蛋白基因转录和翻译过程中的主要调控路径。本文综述了乳腺JAKSTAT和m TOR信号通路的分子机制及氨基酸通过这些通路调控乳蛋白合成的研究进展,旨在进一步阐明氨基酸调控乳蛋白合成的作用机理。     

TGF-β/SMAD信号通路在哺乳动物卵巢发育调控中的作用研究进展

TGF-β/SMAD信号转导通路是典型的跨膜转导通路，该通路通过一组配体与受体结合，将细胞外的信号转导入细胞内，激活下游的SMAD蛋白、转录调节靶基因，从而介导配体对细胞的生物学作用。在卵母细胞成熟过程受到多种因子调控，其中一些细胞外信号通过TGF-β/SMAD信号通路发挥调控作用。TGF-β/SMAD信号通路主要通过不同的下游信号分子SMADs以自分泌/旁分泌途径方式发出信号，调控颗粒细胞增殖和卵母细胞生长，影响着卵巢发育。近年来，TGF-β/SMAD信号通路对卵巢发育的调控机制已成为生殖生理学领域研究热点之一，本文综述了TGF-β/SMAD蛋白的受体、TGF-β/SMAD信号通路，并分别从配体、调控因子以及与其他通路的作用关系的角度阐述了不同家畜TGF-β/SMAD通路在卵巢发育中的调控作用，为卵巢发育的调控机制研究提供思路，同时为畜牧业生产提供理论基础。