JAK/STAT信号通路在肠黏膜再生及调节辅助性T细胞应答中的研究进展

肠道是机体内外环境的交汇点，易遭受各种有毒有害物质的刺激，导致上皮结构受损、功能紊乱和微生态失调，进而造成畜禽生长性能下降，经济效益降低。位于隐窝基底部的肠道干细胞（intestinal stem cell，ISCs）驱动的肠上皮细胞更新是维持上皮结构的动力所在，也是肠道损伤修复的必要途径。ISCs活性受微环境中各种分子信号的协同调控，而Janu激酶/信号转导与转录激活子（JAK/STAT）通路是多种细胞因子信号转导的共同途径。这些细胞因子可结合细胞膜上酪氨酸激酶相关受体，激活JAK，促进STAT磷酸化并入核，引起周期相关蛋白和抗凋亡蛋白等靶基因的转录，从而控制ISCs增殖、凋亡和分化命运，维持隐窝绒毛轴的有序结构。此外，ISCs周边的辅助型T细胞（Th细胞）通过分泌白细胞介素（interleukins，ILs）和干扰素（interferons，IFNs）与ISCs胞内的JAK/STAT信号通路串联，以实现肠细胞对损伤刺激做出快速应答，加速肠道干细胞分裂，促使肠上皮再生。作者重点阐述了JAK/STAT介导ISCs维持肠上皮结构与功能完整性以及Th细胞如何调节ISCs向功能细胞分化的作用机制，介绍了某些畜禽疾病发生时该信号通路的异常变化，并指出在下一步研究中可将肠道类器官等新兴研究模型纳入动物肠道发育和疾病诊断的研究和实践中。对JAK/STAT的精准调控，有望揭示隐窝-绒毛轴更新规律，为建立科学的营养调控技术方案、改善畜禽肠道及机体健康水平提供理论依据。     

詹纳斯激酶/信号转导蛋白转录激活因子信号通路在动物骨骼肌发育中作用的研究进展

詹纳斯激酶/信号转导蛋白转录激活因子（JAK/STAT）信号通路级联反应已被确定为肌肉发育的关键因素之一,其激活后影响骨骼肌成肌细胞的增殖、分化等。这条通路主要由3个部分组成,即詹纳斯激酶（JAK）、信号转导蛋白转录激活因子（STAT）及詹纳斯激酶受体。文章对JAK/STAT信号转导通路的基本途径及特点,以及它在动物骨骼肌修复生长过程中作用的研究进展进行总结。     

动物生长轴中STAT调控胰岛素样生长因子Ⅰ 表达的研究进展

IGF-Ⅰ能够促进细胞的增殖分化和代谢过程,而其表达是受STAT介导的,该通路最终受到生长激素(GH)的调控。生长激素与生长激素受体结合激活JAK家族,使得STAT家族成员,特别是STAT5磷酸化。磷酸化的STAT5进入细胞核内,与IGF-Ⅰ基因上的STAT5结合位点结合,激活胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的表达,IGF-Ⅰ再通过血液循环到达机体的局部组织,促进组织细胞的生长和分化。作者对动物生长轴中STAT和IGF-Ⅰ的组成、功能以及STAT调控IGF-Ⅰ表达的分子机理的研究进展作一综述。     

肽聚糖在非特异性免疫中的信号作用

非特异性免疫在动物机体抵抗有害微生物感染中发挥着重要作用。对有害病原体的检测和清除是生物体生存必需的。肽聚糖(Peptidoglycan,PGN)作为一种绝大多数细菌细胞壁的重要成分,在宿主识别和刺激相应免疫应答过程中起到关键信号作用。本文主要论述PGN在动物机体非特异性免疫系统中引起的信号传导过程和这一过程中主要的信号蛋白;介绍PGRPs蛋白家族和最新发现的Nods蛋白家族。     

小檗碱对炎症性肠病肠道屏障的影响及其信号通路

小檗碱是传统中药黄连等植物的主要活性成分,具有抗菌消炎、调节机体免疫等作用,可改善由炎症性肠病(IBD)导致的肠道屏障损伤。小檗碱通过抑制Toll样受体(TLRs)/核转录因子κB(NF⁃κB)、Janus活化激酶(JAK)/信号转导与转录激活子(STAT)信号通路和激活胰岛素样生长因子1(IGF⁃1)/胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)信号通路,缓解IBD引起的肠道机械屏障、化学屏障、免疫屏障和微生物屏障功能损伤。本文就小檗碱的来源及理化性质、IBD的病理特征、小檗碱对IBD肠道屏障的修复作用及其信号通路进行综述,以期为畜牧生产中保护动物肠道健康提供参考。     

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。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒通过阻碍STAT1/STAT2核转位抑制Ⅰ型干扰素的信号转导

Ⅰ型干扰素(IFNs),IFN-α/β诱导抗病毒应答,在天然免疫抗病毒感染中起着重要作用。猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)抑制Ⅰ型干扰素的合成,但其是否抑制IFN的信号转导尚未明确。本研究结果发现PRRSV干扰IFN的信号转导通路。用PRRSV VR2385株感染MARC-145细胞,经IFN-α处理的感染细胞中,干扰素刺激基因ISG15和ISG56的转录、信号转导蛋白及转录激活因子(STAT)2水平均显著低于未经过IFN-α处理过的对照感染细胞。在PRRSV感染的细胞中,IFN诱导的STAT1和STAT2磷酸化及其异源二聚体的形成都未受影响,但大部分的STAT1/STAT2/IRF9的三聚体仍存在于PRRSV感染细胞的细胞质中,表明三聚体的核易位受到了阻碍。PRRSV VR2385感染的细胞中过度表达的NSP1β抑制了ISG15和ISG56的表达,并阻止STAT1的核转位,这些都表明NSP1β可能是抑制IFN信号转导的病毒蛋白。PRRSV感染的猪肺泡巨噬细胞(PAMs)也抑制INF-α刺激的ISG基因和STAT2蛋白的表达。相反,已获批上市的的低致病性疫苗株Ingelvac PRRSV MLA感染PAMs,不需要添加外源的IFN就能活化包括趋化因子和抗病毒细胞因子等IFN诱导基因的表达,且检测不出其对IFN的信号转导产生影响。这些发现都说明PRRSV通过阻碍ISGF3的核转位阻止Ⅰ型干扰素的活化和信号转导通路。     

催乳素通过酪氨酸激酶2/信号传导及转录激活蛋白5信号通路促进奶牛乳腺上皮细胞乳铁蛋白合成和分泌

本试验旨在研究催乳素（PRL）对奶牛乳腺上皮细胞（BMECs）中酪氨酸激酶2/信号传导及转录激活蛋白5(JAK2/STAT5)信号通路介导的乳铁蛋白（LF）合成和分泌的影响。添加不同浓度的PRL[0（对照）、10、100、1 000 ng/mL]处理BMECs 24 h,分析PRL对LF含量和LF、催乳素受体（PRLR）以及JAK2/STAT5信号通路基因表达量和相关蛋白表达的影响。为了验证STAT5在PRL促进BMECs LF合成和分泌的关键作用,添加STAT5抑制剂匹莫齐特（Pimozide）[未添加Pimozide（对照）、10μmol/L Pimozide、100 ng/mL PRL、10μmol/L Pimozide+100 ng/mL PRL]处理BMECs 24 h,测定PRL和Pimozide对LF含量和LF、JAK2/STAT5信号通路基因表达量和相关蛋白表达以及相对荧光强度的影响。结果表明：1）与对照组相比,10、100、1 000 ng/mL PRL能够显著或极显著提高BMECs上清液中的LF含量（P<0.05或P<0.01）;Pimozide组能够极...     

Expression patterns of glycoconjugates in the three distinctive olfactory pathways of the clawed frog, Xenopus laevis

Xenopus laevis has three distinctive olfactory neuroepithelia. We examined the axonal projection from each of these epithelia to the olfactory bulb by Di-I labeling, and confirmed that the Xenopus primary olfactory pathways involve the dorsal pathway from the olfactory epithelium to the dorsal region of the main olfactory bulb, the ventral pathway from the middle chamber epithelium to the ventral region of the main olfactory bulb, and the vomeronasal pathway from the vomeronasal epithelium to the accessory olfactory bulb. We next examined expression patterns of glycoconjugates in the three olfactory pathways by lectin-histochemistry using 21 biotinylated lectins. Fourteen out of 21 lectins stained the Xenopus primary olfactory system. RCA-I stained the three olfactory pathways uniformly. PHA-E stained only the dorsal pathway. LEL, STL, PNA, ECL and UEA-I stained the dorsal pathway more intensely than the ventral pathway, and among them, only UEA-I stained the vomeronasal pathway. In contrast, s-WGA, DBA, SBA, BSL-I VVA, SJA and PHA-L showed intense stainings in the ventral pathway and moderate stainings in the vomeronasal pathway, but faint or weak stainings in the dorsal pathway. These observations suggest that the ventral pathway expresses glycoconjugates shared commonly with either the dorsal or the vomeronasal pathway. In addition, from the binding patterns of the lectins with a binding specificity for N-acetylgalactosamine, glycoconjugates containing this saccharide seem to play an important role for the organization of the olfactory pathways.     

Isolation of bovine complement factor H

A bovine serum protein, initially recognized by its inhibitory effect on the hemolytic activity of the bovine alternative pathway was isolated from fresh bovine serum by polyethylene glycol precipitation and chromatography on DEAE-Sephacel, CM-Sephadex A-50 and Sephadex G-200. The protein, a single chain polypeptide with an apparent molecular weight of 158,000, was identified as factor H, a regulatory protein of the alternative complement pathway. Functional characterization of this protein as factor H was based on the following properties: binding to C3b, inhibition of factor B binding to C3b, cofactor activity in the cleavage of C3b by factor I, inhibition of fluid phase alternative pathway C3 convertase (C3b.Bb) formation and activity, and species-specific inhibition of the alternative pathway mediated hemolysis of heterologous erythrocytes. A monospecific rabbit antiserum against bovine factor H failed to react with human serum factor H.     

药用槐花抗炎活性的网络药理学分析

【目的】 基于网络药理学方法探究中药槐花主要活性成分的抗炎作用机制。【方法】 依托TCMSP数据库筛选槐花有效成分及相应靶点，利用Uniprot数据库和Cytoscape 3.6.1软件构建有效成分-靶点网络图；结合NCBI、GeneCards、OMIM等数据库检索槐花抗炎相关靶点，上传至STRING平台，构建蛋白互作网络图；利用DAVID数据库对关键靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】 槐花中主要有槲皮素、异鼠李素、山奈酚、β-谷甾醇、N-[6-9-吖啶基氨基己基]苯甲酰胺和槲皮素-3-甲基醚6种有效成分，可作用于IL10、NFKBIA、ICAM1、MMP2、BCL2L1、STAT1、VCAM1、IFNG、MAPK14和IL2等152个抗炎靶点。与生物过程相关的条目16个，即RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、正调控转录DNA模板、凋亡过程的负调控、基因表达的正调控、炎症反应和细胞对脂多糖的反应等；与分子功能相关的条目6个，即酶结合、转录因子结合、蛋白结合等；与细胞组分相关的条目2个，即细胞外间隙和细胞质基质；21条相关信号通路，即TNF信号通路、Toll样受体信号通路、T细胞受体信号通路、NOD样受体信号通路、癌症通路、乙型肝炎、HTLV-Ⅰ感染、甲型流感等。【结论】 槐花可能通过槲皮素、异鼠李素、山奈酚、β-谷甾醇等活性成分作用于RB1、CDKN1A、IKBKB、CHUK、IL2和CXCL10等关键靶标，参与TNF信号通路、Toll样受体信号通路、T细胞受体信号通路、NOD样受体信号通路联合发挥抗炎作用，揭示了槐花多成分、多靶点、多通路的抗炎作用机制。     

Interaction of insulin-like growth factors (IGF) with isolated sheep hepatocytes. II. Binding, internalization and degradation of IGF-II

This study examines the binding and degradation of IGF-II by the ovine liver. Binding and degradation of 125I-IGF-II to isolated hepatocytes was time, temperature and cell number dependent. Ovine and human IGF-II were 2-5 times more effective in inhibiting 125I-hIGF-II binding than were the IGF-I preparations. Insulin did not affect binding. Autoradiographs of 125I-hIGF-II affinity cross-linked to hepatocytes showed a major band of molecular weight 271,000 under reduced conditions. This band was eliminated by 100 nM hIGF-II or oIGF-II but not by excess hIGF-I, oIGF-I or insulin. The internalization of IGF-II was examined by treating the cells with trypsin or sodium acetate to remove surface-bound IGF-II. Both treatments showed that 20-25% of 125I-hIGF-II was internalized. Mannose-6-phosphate at 1, 2 and 4 mM enhanced the binding of 125I-hIGF-II to hepatocytes 3.5, 12.8 and 16.4%, respectively. The lysosomal inhibitors ammonium chloride, chloroquine and leupeptin had no effect on 125I-hIGF-II degradation or cell-associated radioactivity indicating a nonlysosomal pathway of degradation for 125I-hIGF-II in the ovine hepatocyte. The low molecular weight sheep serum IGF binding protein inhibited binding of 125I-hIGF-II in a dose-dependent manner but had no effect on degradation, which suggests that degradation of 125I-hIGF-II is independent of receptor interaction. These studies demonstrate that IGF-II binds to specific high affinity sites in sheep hepatocytes which display the characteristics of type II IGF receptors. A significant fraction of the receptor bound IGF-II is internalized but not degraded by these cells, which suggests that the biological actions of IGF-II may be exerted by an intracellular pathway in sheep hepatocytes.     

基于网络药理学探讨中药复方治疗奶牛子宫内膜炎的作用机制

【目的】 通过网络药理学对丹参、益母草、黄芩、连翘组成的中药复方进行分析,研究其有效成分治疗奶牛子宫内膜炎的潜在作用靶点,并对靶点作用通路的机制进行阐述。【方法】 利用TCMSP数据库筛选药物成分作用靶点,通过NCBI、GeneCard、geneMap、TTD、DrugBank查找奶牛子宫内膜炎的相关靶点,筛选出药物成分靶点与奶牛子宫内膜炎相关靶点的共有基因靶点,作为该中药复方治疗奶牛子宫内膜炎的预测靶点,并上传到STRING数据库建立蛋白互作(PPI)网络,通过Cytoscape 3.8.2软件根据连接度对PPI网络进行筛选,找到其核心靶点。运用Metascape数据库对核心靶点进行GO功能与KEGG通路富集分析。【结果】 从该中药复方中筛出有效活性成分133种,主要包括槲皮素、山奈酚、黄芩素、丹参酮ⅡA等,通过药物成分找到对应靶点蛋白292个,通过数据库找到奶牛子宫内膜炎的相关靶点130个,筛出中药复方治疗奶牛子宫内膜炎的预测靶点24个,其中核心靶点7个,包括肿瘤坏死因子、蛋白激酶、前列腺素内过氧化物合酶2等。GO功能富集分析得到生物过程20个条目、分子功能6个条目及细胞组分6个条目,生物过程包括脂多糖的反应、白细胞-细胞黏附的正向调节、对无机物的反应等;分子功能包括信号受体活性调节、转录辅激活子的结合、血红素结合等;细胞组分包括细胞膜筏、薄膜侧面、颗粒分泌腔等。KEGG通路富集分析涉及20个基因,参与调控的通路有9条,其中涉及基因较多的包括AGE-RAGE信号通路、癌症蛋白聚糖通路、血流剪切应力与动脉粥样硬化通路及Th17细胞分化通路。【结论】 该中药复方可能是通过调控肿瘤坏死因子、蛋白激酶、前列腺素内过氧化物合酶2等靶点,通过参与AGE-RAGE信号通路及Th17细胞的分化对奶牛子宫内膜炎产生治疗作用。     

牦牛miR-101的靶基因预测及生物信息学分析

本研究利用相关生物信息学软件和数据库对牦牛miR-101进行了靶基因预测与生物信息学分析。通过高通量测序获取牦牛miR-101的序列,并分析其序列保守性;选取TargetScan、miRanda、PicTar预测结果的交集并结合miRTarbase中已证实的靶基因集合,取二者并集,采用BINGO和DAVID数据库获得靶基因集合的本体注释,进行GO功能富集及Pathway信号通路富集分析。结果显示,miR-101序列在各物种间高度保守,miR-101调控的靶基因GO功能富集主要包括多细胞生物体发育、发育过程、系统发育、解剖结构发育、器官发育等基本生物学过程和蛋白连接、转录因子活性等分子功能;靶基因存在于细胞各个组分中,包括细胞质、细胞核、细胞器中;信号转导通路显著富集于MAPK信号通路（MAPK signaling pathway）、黏着斑（focal adhesion）、ErbB信号通路（ErbB signaling pathway）、Wnt信号通路（Wnt signaling pathway）、TGF-beta信号通路（TGF-beta signaling pathway）和mTOR信号通路（mTOR signaling pathway）中（P<0.05）。通过对牦牛miR-101靶基因的生物信息学分析,为进一步研究miR-101在牦牛肌肉发育中的作用奠定基础。     

马乳脂肪球膜蛋白组鉴定及潜在功能分析

试验旨在研究马乳脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM）蛋白组成及潜在的生物学功能。选取12匹5岁左右、平均体重为450~500 kg的健康纯血母马作为试验动物，主要饲喂干牧草，所有马匹饲养和管理条件均相同。将12份样品以每组4份进行混合，分离提取产后第60天马乳中MFGM蛋白，进行高分辨质谱仪鉴定和生物信息学分析。结果显示，马MFGM组分中共鉴定出310种表达蛋白，这些蛋白主要参与的生物过程为生物调节、刺激应答、定位、多细胞生物过程、运输、信号、细胞通讯、发育过程、细胞分化和免疫系统过程等；细胞成分主要为胞外区域、膜、囊泡、核仁和线粒体等；分子功能主要为催化活性、蛋白质结合、碳水化合物衍生物结合和小分子结合等。KEGG通路分析表明，MFGM蛋白主要参与血小板活化通路、内吞、脂肪酸生物合成和Ras信号通路等。马乳MFGM蛋白的蛋白质互作网络分析图中共包含215种蛋白质。本研究结果揭示了马乳MFGM蛋白质组的复杂性，为解析其营养和生物学功能提供了科学数据。     

基于网络药理学方法研究阿司匹林丁香酚酯防治犬心血管疾病的作用机制

试验旨在采用网络药理学方法探讨阿司匹林和丁香酚的靶点、基因富集和通路来推测阿司匹林丁香酚酯(AEE)防治犬心血管疾病的作用机制。首先从DrugBank数据库检索阿司匹林、丁香酚获得其作用靶点,进而构建化合物-靶点网络,再将其靶点上传至STRING数据库,物种选择犬,得到作用于犬蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,最后将作用于犬的靶点上传至DAVID数据库,物种选择犬,筛选出错误率<0.01的基因富集和KEGG通路,从而构建靶点-通路网络图,用以推测AEE防治犬心血管疾病的作用机制。通过检索分析可知,阿司匹林和丁香酚已知的相应靶点有15个,其中8个靶点可作用于犬,关键靶点涉及TP53基因、NF-κB、雄激素受体、前列腺素G/H合成酶1;基因功能富集(GO)条目4个,其中分子功能2个,涉及甾体结合和转录因子活性、序列特异性DNA结合,生物过程2个,涉及到DNA转录模板和DNA模板转录的正向调节;KEGG通路2条,涉及前列腺癌和癌症信号通路。综上所述,推测AEE可能通过调控TP53基因、NF-κB、雄激素受体、前列腺素G/H合成酶1等靶点,基因功能富集于DNA转录模板、甾体结合、转录因子活性、序列特异性DNA结合、DNA模板转录的正向调控,通过前列腺癌及其他癌症信号通路来治疗犬心血管疾病。