白藜芦醇对Nrf2、NF-κB和Wnt信号通路的调控及其在动物生产中的应用

白藜芦醇(resveratrol, RES)是一种天然的非黄酮类多酚化合物,广泛存在于多种植物组织中,如葡萄、虎杖和花生等,是植物抵御病原微生物入侵和维持自身稳态的重要物质,因此也被称作植物抗毒素。RES具有良好的抗氧化、抗炎和抗菌特性,在改善动物抗逆性、提高免疫能力和维持肠道健康等方面发挥重要作用。RES通过调控核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)-Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Kelch-like epichlorohydrin-related protein-1,keap1)促进畜禽体内Nrf2因子的表达,提高抗氧化因子表达和抗氧化酶活性,缓解氧化应激;通过核因子-κB (nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路降低机体炎性因子表达水平,减少炎症反应。在动物肠道健康方面,RES可通过调控Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路促进肠道上皮细胞增殖分化,改善肠道黏膜屏障完整性,促进肠道微生物定植,进而改善肠道菌群结构。在动物生产中,RES作为饲料添加剂可提高动物的生长...     

转录因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路与机体抗氧化的关系

转录因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(Nrf2-ARE)信号通路是机体抗氧化过程中的重要调节途径。Nrf2-ARE信号通路在抗氧化活化过程中受亲核物质、氧化应激因子、蛋白激酶C(PKC)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)、磷脂酰肌醇激酶(PI3K)、胰腺内质网激酶(PERK)等因子调控。Nrf2-ARE信号通路的活化可以保护细胞的酶类和抗氧化物处于基础表达水平,细胞处于稳定状态。本文就Nrf2-ARE信号通路调节机体抗氧化的机理进行综述。     

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路在氧化应激中的作用及其调控剂

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(Keap1-Nrf2-ARE)信号通路是机体细胞抵制氧化应激损伤和异生物质损伤最为重要的一种防御机制,且该通路与炎性疾病包括癌症、神经变性疾病、心血管疾病、衰老等密切相关。Nrf2信号的激活可诱导与ARE相关基因的各种解毒酶、抗氧化防御酶和抗氧化蛋白酶的表达的转录调控,且调控Keap1-Nrf2-ARE信号通路已成为预防和治疗氧化应激相关疾病和炎性疾病的一个强有力的靶目标。该文重点综述了氧化应激、Keap1-Nrf2-ARE信号通路在抗氧化应激中的作用及相关的调控剂。     

氧化应激对畜禽组织器官的损伤及核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路抗氧化应激的机理研究进展

随着我国养殖业的发展,养殖方式逐渐向规模化集约化转变,对畜禽生产性能的要求越来越高,但是在追求养殖效率的同时,畜禽饲养管理过程中易产生多种应激,如断奶应激、运输应激、热应激、冷应激等。大量的研究表明氧化应激是产生各种应激的根本原因。氧化应激可以破坏动物机体的氧化还原系统,导致肠道、肝脏、生殖器官等各种组织器官的损伤和疾病的发生,成为近年来研究的热点。而核因子E2相关因子2(Nrf2)-抗氧化反应元件(ARE)信号通路的激活可以维持动物机体的氧化平衡,提高抗氧化性能,缓解氧化应激。本文通过阐述氧化应激对畜禽组织器官的影响及其产生的机制,并就Nrf2-ARE信号通路抗氧化应激的机理进行综述,为畜禽生产过程中缓解氧化应激损伤、保障动物福利、提高动物的生产性能提供参考。     

Keap1-Nrf2-ARE动物氧化应激反应信号通路与天然抗氧化产品开发

氧化应激与动物机体多种疾病相关联,在动物生产过程中造成了巨大的经济损失。Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核转录因子E2相关因子2(Nrf2)-抗氧化反应序列元件(ARE)信号通路是机体抗氧化反应中的重要调节途径,信号通路的活化受到一系列亲电试剂、蛋白激酶等因子的调控,而活化的通路可以通过调节下游相关抗氧化酶类和抗氧化物的基因表达来稳定机体的氧化还原水平。在研究机体氧化应激和抗氧化防御系统的同时,发现了一系列具有抗氧化活性的天然物质,这对于安全有效的畜牧生产提供了广阔的前景。本文对Keap1-Nrf2-ARE信号通路在抗氧化应激反应中的作用机理、天然抗氧化产品的开发和在动物生产中的应用研究进行了综述。     

维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制

花生四烯酸(ARA)、活性氧和一氧化氮(NO)过量产生可以引起细胞氧化损伤。维生素A可以有效地调控ARA和NO的生成,在减缓氧化应激方面发挥着重要作用。本文主要从提高硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的表达和活性、通过TrxR/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径和核因子E2相关因子2(Nrf2)/GPx1/核转录因子-κB(NF-κB)途径对ARA及NO进行调节2个方面综述了维生素A对动物氧化应激的减缓作用机制,为深入研究维生素A对氧化应激的调节机制提供理论依据。     

益生菌对Toll样受体-核转录因子-κB信号通路调控作用的研究进展

Toll样受体(TLR)是宿主细胞识别各种致病微生物的主要模式识别受体,核转录因子-κB(NF-κB)是TLR下游信号通路中的枢纽,TLR-NF-κB信号通路几乎存在于所有细胞中。当细胞受到刺激时会激发TLR-NF-κB信号通路,进而引起炎症、免疫和许多病理反应。益生菌具有提高免疫力、丰富肠道有益菌和抑制肠道疾病炎性因子产生的作用,一些特定的益生菌可以调控TLR-NF-κB信号通路进而调节炎性因子的表达,改善肠道黏膜炎症。本文主要综述了TLR和NF-κB的主要结构功能、TLR-NF-κB信号通路以及益生菌对TLR-NF-κB信号通路的调控作用,为进一步研究益生菌在宿主机体内的作用提供新的思路。     

动物氧化应激与免疫的研究进展

氧化应激是对动物生产造成巨大经济损失的常见问题之一,它是机体自由基生成增加或(和)清除能力降低,引起机体氧化系统和抗氧化系统紊乱,导致自由基在体内积累而引起的氧化损伤过程。然而,机体抗氧化系统与免疫系统密不可分,其中,核转录因子-κB(NF-κB)信号通路是联系2个系统的重要途径。目前,应用外源抗氧化剂改善动物健康和提高肉制品品质的研究较多,如植物多酚、维生素A和维生素E等。但是,这类试验大多思路较窄,着眼点片面,缺乏系统性探讨。本文在详述氧化应激与免疫关系的基础上,对外源抗氧化剂调控机体免疫系统的研究现状进行了分析与总结。     

甘草多糖的免疫调节和抗炎作用机制研究进展

多糖类物质是具有提高免疫力、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗炎症等广泛生理作用的生物活性成分。近年来，甘草多糖的作用受到研究人员的广泛关注，甘草多糖可以通过调节机体固有免疫、体液免疫、细胞免疫和细胞因子来增强机体免疫力，还可以通过调控机体氧化平衡、MAPK信号通路和NF-κB核因子发挥有效的抗炎作用，并具有防治骨关节炎和治疗胃炎的作用。重点阐述甘草多糖的免疫调节和抗炎作用机制，旨在为甘草多糖的进一步研究提供理论基础，并为甘草多糖的临床应用提供有价值的实践指导。     

热应激诱发的氧化应激对羊的影响及其作用机制

热应激会破坏机体氧化系统和抗氧化系统之间的平衡,诱发机体的氧化应激。而机体抗氧化系统与免疫系统息息相关,其中核转录因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路是联系二者的重要途径。本文阐述了热应激如何诱导羊发生氧化应激,以及热应激诱导的氧化应激对羊肠道组织、机体免疫细胞及相关细胞因子表达分泌的影响和Nrf2信号通路的调控机制,以期系统理解热应激诱导的氧化应激对羊的影响。     

腐蹄病奶牛NF-κB和p38MAPK信号通路的表达变化研究

为了明确腐蹄病奶牛核因子κB(NF-κB)和p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信号通路的表达及变化情况,探讨奶牛腐蹄病炎性信号通路的作用,试验采用酶联免疫吸附试验检测腐蹄病奶牛(试验组)和健康奶牛(对照组)血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素4(IL-4)、p38MAPK和NF-κB的表达情况。结果表明:与对照组比,试验组奶牛血清中NF-κB和IL-1β含量显著升高(P0.05); IL-4含量极显著升高(P0.01);TNF-α含量显著降低(P0.05);p38MAPK含量升高,但差异不显著(P0.05)。说明NF-κB信号通路在奶牛腐蹄病促炎因子表达调控中可能起着重要作用, p38MAPK信号通路并不是腐蹄病发生期间诱导炎症反应的主要信号通路。     

黄酮类化合物的免疫调节作用及机制

黄酮类化合物广泛分布于自然界中,具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。近年来的临床研究和试验表明,黄酮类化合物对机体免疫系统也具有重要的调节作用,主要通过影响免疫器官、细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫以及免疫相关信号传导通路[核转录因子-κB(NF-κB)、Toll样受体(TLR)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路]来发挥免疫调节作用。本文通过查阅国内外文献针对黄酮类化合物对动物机体的免疫调节作用及其分子作用机制相关研究进行了综述,以期为揭示黄酮类化合物免疫调节作用机制以及为兽医临床免疫调节中药的开发提供研究思路和方法。     

Nrf2-ARE信号通路在机体氧化应激损伤中的作用及与其他信号通路的关系

氧化应激损伤与机体中多种疾病的发生与发展过程密不可分,当机体产生严重氧化应激时,抑制氧化应激和清除氧自由基是治疗机体产生疾病的重要策略。Nrf2-ARE信号通路是机体内极为重要的内源性防御体系,通过调控Nrf2-ARE信号通路可起到维持机体细胞内氧化还原状态平衡和降低氧化应激造成损伤的作用。综述了Nrf2-ARE信号通路调控机体抗氧化酶活性、与机体氧化应激相关疾病的相关性及其与其他信号通路的关系,以期为深入了解Nrf2-ARE信号通路在抵抗机体产生氧化应激损伤的作用和机制方面提供参考。     

Keap 1-Nrf2/ARE信号通路抗氧化机制及抗氧化剂的研究进展

Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路参与抵抗外界氧化应激反应,不仅是抵御氧化损伤的重要防御系统,也是增强机体抗氧化能力的关键信号通路。许多疾病如糖尿病、呼吸系统疾病、癌症、神经退行性疾病和炎症等,均与氧化损伤相关。这些疾病会导致Keap1-Nrf2/ARE信号通路发生紊乱,进而产生严重后果。抗氧化剂可通过调节Keap1-Nrf2/ARE通路,增强机体抗氧化能力,从而减轻氧化损伤。常见的抗氧化剂包括植物多酚类、含硫化合物类和含硒化合物类等,不同抗氧化剂在Keap1-Nrf2/ARE信号通路中发挥不同的作用。论文通过阐述Keap1-Nrf2/ARE分子结构,并分析该通路发挥抗氧化作用的机制,进而讨论不同种类的抗氧化剂通过Keap1-Nrf2/ARE信号通路调节机体抵抗氧化损伤的分子机制,明确Keap1-Nrf2/ARE信号通路在机体里发挥的重要生物学作用。     

壳聚糖及其衍生物的抗氧化应激和抗炎症作用机制

壳聚糖及其衍生物是通过酶和酸性水解过程降解甲壳素的产物,由于壳聚糖的生物相容性和无毒性,使其具有潜在的生物应用价值。本文主要综述了壳聚糖及其衍生物的抗氧化和抗炎症作用,并从体内免疫调节因子、核因子κB(NF-κB)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和调节脂类代谢的角度综述了其可能的机理,为壳聚糖及其衍生物进一步的开发和利用提供了理论依据。     

11S球蛋白通过核因子-κB、诱导型一氧化氮合酶、c-Jun N端激酶、p38丝裂原活化蛋白激酶信号通路诱导猪小肠上皮细胞损伤的研究

本研究旨在利用细胞体外培养技术,分析11S球蛋白通过核因子-кB(NF-κB)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、c-Jun N端激酶(JNK)和p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号通路诱导猪小肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)损伤的作用差异。试验随机分为6组:A组(对照组)无添加;B组添加5 mg/mL的11S球蛋白;C、D、E和F组分别添加1μmol/L的NF-κB抑制剂二硫氨基甲酸肽吡咯烷(PDTC)、iNOS抑制剂Nω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)、JNK抑制剂SP600125和p38 MAPK抑制剂SB202190预处理后,分别添加5 mg/mL的11S球蛋白。培养24 h后,CCK-8检测细胞活性,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(INF-γ)和白细胞介素-10(IL-10)含量,苏木精-伊红(HE)染色法观察细胞及细胞核形态,用透射电子显微镜观察细胞超微结构,实时荧光定量PCR检测NF-κB、iNOS、JNK、p38 MAPK mRNA相对表达量,Western blot检测NF-κB、iNOS、JNK、p38 MAPK蛋白表达水平。结果显示:1)与A组相比,B组细胞活性极显著降低(P0.01);与B组相比,C、D、E和F组细胞活性极显著升高(P0.01),且C组细胞活性显著高于D、E和F组(P0.05)。2)与A组相比,B组TNF-α、INF-γ和NO含量极显著升高(P0.01),IL-10含量极显著降低(P0.01);与B组相比,C、D、E和F组TNF-α、INF-γ和NO含量极显著降低(P0.01),IL-10含量极显著升高(P0.01)。3)与A组相比,B组NF-κB、iNOS、JNK和p38 MAPK蛋白表达水平和mRNA相对表达量极显著升高(P0.01)。4)与B组相比,C和F组NF-κB、iNOS、JNK和p38 MAPK mRNA相对表达量显著或极显著降低(P0.05或P0.01),D组NF-κB、iNOS和JNK mRNA相对表达量极显著降低(P0.01),E组NF-κB、JNK和p38 MAPK mRNA相对表达量显著或极显著降低(P0.05或P0.01)。5)与B组相比,C、E和F组NF-κB、iNOS、JNK和p38 MAPK蛋白表达水平极显著降低(P0.01),D组NF-κB、iNOS和JNK蛋白表达水平极显著降低(P0.01)。6) HE染色及透射电镜观察可见,B组细胞损伤、胞质空泡化、核染色质聚集,C、D、E和F组细胞损伤受到抑制,且C组细胞结构形态的完整性优于D、E和F组。由此可见,11S球蛋白通过JNK/p38 MAPK/NF-κB/iNOS信号通路诱导IPEC-J2细胞损伤,且NF-κB信号通路在诱导细胞损伤的过程中发挥关键作用。     

厚朴酚调节TLR2和NF-κB位点对猪链球菌2型诱导巨噬细胞炎症反应的影响

探讨厚朴酚(Mag)对猪链球菌2型(S.suis type 2)诱导巨噬细胞TLR2/MAPK/NF-κB信号通路的准确作用位点。联合TLR2激动剂PGN和NF-κB激动剂RANKL,将巨噬细胞分为空白组、猪链球菌组、PGN组、RANKL组、PGN+Mag组和RANKL+Mag组。MTT法检测细胞活性,菌落计数法检测吞噬细菌数量,ELISA法检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等炎症因子水平,DCFH法测活性氧(ROS)活性,Western blot法检测TLR2、MAPK家族和NF-κB的蛋白水平。结果显示,与猪链球菌组相比,PGN组和RANKL组的细胞活性和吞噬细菌数量有所降低,炎症因子水平和相关蛋白表达量有显著性增高(P0.01);与PGN组、RANKL组相比,PGN+Mag组和RANKL+Mag组分别在细胞活性和吞噬细菌能力方面有显著提升,炎性因子水平、氧化应激强度和TLR2/MAPK/NF-κB关键蛋白表达量方面有显著性下降(P0.01)。结果表明,厚朴酚降低猪链球菌诱导的炎症反应和细胞损伤与其调节TLR2和NF-κB这2个位点有关。     

海藻多糖对仔猪小肠上皮细胞紧密连接蛋白及核转录因子-κB信号通路相关基因表达的影响

本试验旨在研究不同浓度海藻多糖对仔猪小肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)紧密连接蛋白及核转录因子-κB(NF-κB)信号通路相关基因表达的影响。IPEC-J2细胞加入浓度分别为0(对照)、60、120和240μg/mL的海藻多糖处理培养基培养24 h,分析海藻多糖对IPEC-J2细胞机械屏障和免疫屏障相关基因以及蛋白表达的影响。结果表明:1)与对照组相比,60、120μg/mL的海藻多糖可以显著上调紧密连接蛋白闭锁蛋白(occludin)和闭合小环蛋白-1(ZO-1)的mRNA相对表达量(P0.05);但240μg/mL海藻多糖组occludin和ZO-1的mRNA相对表达量与对照组无显著差异(P0.05)。与对照组相比,120和240μg/mL的海藻多糖可以显著上调封闭蛋白-1(claudin-1)的mRNA相对表达量(P0.05)。与对照组相比,120、240μg/mL的海藻多糖可以显著上调claudin-1和ZO-1的蛋白相对表达量(P0.05)。2)与对照组相比,60、120和240μg/mL的海藻多糖均显著降低了髓样分化蛋白88(MyD88)和p65的mRNA相对表达量(P0.05),240μg/mL的海藻多糖显著降低了Toll样受体-4(TLR-4)和核转录因子-κB抑制蛋白α(IκBα)的mRNA相对表达量(P0.05)。由此可知,海藻多糖可以上调IPEC-J2细胞紧密连接蛋白occludin、claudin-1和ZO-1的mRNA相对表达量,降低IPEC-J2细胞NF-κB信号通路相关基因的表达,对改善仔猪小肠上皮细胞屏障功能具有积极的作用。     

非酯化脂肪酸对奶牛氧化应激的诱导作用及其机制

处于围产期的奶牛由于能量负平衡引起脂质动员,导致大量非酯化脂肪酸(NEFA)释放进入肝脏和血液。当NEFA处于较高浓度时,可改变机体抗氧化系统与氧化系统的平衡状态,并激活核因子κB信号通路及丝裂原活化蛋白激酶信号通路,同时也会抑制核因子E2相关因子2信号通路的活化,诱发机体炎性损伤,最终诱导奶牛产生氧化应激,从而直接影响奶牛养殖业的经济效益。本文主要综述了NEFA对围产期奶牛氧化应激的诱导作用及其机制的研究进展,旨在为奶牛生产中缓解氧化应激、提高免疫机能及促进生产性能的发挥提供理论依据。     

缺氧诱导因子在核因子-κB依赖性缺氧炎症中的调控作用

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)是一种螺旋-环-螺旋转录因子,具有许多基因的氧敏感性,这些基因的表达与组织或细胞中氧含量密切相关,且HIF可以激活与无氧酵解及血管生成中许多基因的表达。在核因子(nuclear factor,NF)-κB信号通路中,IκB激酶(IκB kinase,IKK)与肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等细胞因子也能通过不同的信号通路刺激HIF的合成。目前的研究已经表明,在缺氧性炎症中,二者对缺氧呈现出不同程度的敏感性,且具有密切的相互依赖性。本文通过阐述HIF与NF-κB在缺氧性炎症中相互依赖性调控机制,旨在为进一步研究具有缺氧症特点疾病以及为寻求治疗新靶点提供重要的参考资料。