奶牛SREBP1蛋白在乳腺上皮细胞的表达定位及对SCD1基因启动子的转录调控

【目的】固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)作为核转录因子,对于细胞脂肪合成酶基因的表达发挥着重要的调控作用。论文旨在奶牛乳腺上皮细胞中研究SREBP1对于SCD1基因启动子的转录调控作用,为进一步明确SREBP1对于靶基因的转录调控机制提供理论基础。【方法】以荷斯坦奶牛乳腺组织的c DNA为模板,采用分段克隆的方法获得SREBP1基因的编码序列,通过重组酶与pc DNA3.1载体进行重组环化构建pc DNA3.1-SREBP1表达载体,将构建的载体测序验证后提取质粒,转染奶牛乳腺上皮细胞。以EIF3K基因为内参基因,采用荧光定量PCR检测SREBP1基因m RNA的表达差异;采用免疫荧光的方法对SREBP1进行标记,以DAPI复染细胞核,激光共聚焦观察SREBP1蛋白的亚细胞定位;转染含有不同调控元件的SCD基因启动子,同时转染1.0μg pc DNA3.1-SREBP1作为处理,荧光素酶报告基因系统分析启动子活性;分别转染0.25、0.5和1μg的pc DNA3.1-SREBP1载体,分析p GL3-SCD 2和p GL3-SCD3启动子活性与SREBP1之间的量效关系。【结果】分段克隆得到的PCR产物分别为1 170、1 116、363和900 bp的片段,经过与pc DNA3.1载体重组后获得pc DNA3.1-SREBP1表达载体,经酶切和测序验证,发现除1个无义突变外,与标准序列完全相同,整个序列长度达到3 510bp;将pc DNA3.1-SREBP1载体转染乳腺上皮细胞后,Real-time PCR检测发现与转染空载体的对照组相比,SREBP1基因的m RNA表达倍数增强130.4倍(P0.001);激光共聚焦观察发现,DAPI染色的细胞核呈蓝色,免疫荧光标记的SREBP1呈绿色,二者融合后呈现青色,共定位在乳腺上皮细胞核中;启动子活性检测发现,与p GL3-SCD1、p GL3SCD 2相比,SREBP1处理能够极显著增加p GL3-SCD3、p GL3-CD4启动子的活性(P0.001),分别比对照组提高了1.0倍和0.7倍,进一步分析发现,在用0.25—1μg的pc DNA3.1-SREBP1处理后,与p GL3-SCD2的启动子活性持续下降相比,p GL3-SCD3的启动子活性从59.81上升到108.43(P0.001),二者存在剂量效应关系,结合SCD2和SCD 3启动子上主要的结构差异SRE元件(5′-AGCAGATTGCG-3′),推测此序列可能是SREBP1调控SCD基因启动子转录的结合序列。【结论】克隆构建奶牛SREBP1基因表达载体,亚细胞定位SREBP1蛋白主要在乳腺上皮细胞核中,SREBP1可以与SRE调控元件结合促进SCD1基因启动子的转录。     

猪圆环病毒2型感染对猪小肠上皮细胞Claudin-1蛋白和闭锁小带蛋白-1基因mRNA表达的影响

紧密连接在维持肠道黏膜完整性和免疫系统正常发挥功能中作用重大。【目的】旨在探讨猪圆环病毒2型(PCV2)感染对猪小肠上皮细胞(IPEC)紧密连接的影响。【方法】利用基因克隆获得Claudin-1蛋白和闭锁小带蛋白-1 (ZO-1)基因的重组质粒并建立荧光定量RT-PCR标准曲线;利用所建立的方法检测PCV2感染的IPEC中Claudin-1蛋白和闭锁小带蛋白-1mRNA的动态变化。【结果】构建的两种紧密连接蛋白基因的重组质粒荧光定量RT-PCR标准曲线线性关系良好,相关系数均达0.99以上。PCV2感染的IPEC中Claudin-1蛋白和ZO-1mRNA表达在4、12、24、48、72h均显著下降。【结论】PCV2感染可抑制猪小肠上皮细胞紧密连接蛋白相关基因的表达,破坏细胞间的紧密连接,增加肠道通透性。     

猪圆环病毒Ⅱ型和巨噬细胞对体外培养仔猪淋巴细胞白介素-6和白介素-10及其受体表达的影响

选取5头猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)和猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)血清抗体阴性的普通断奶仔猪,无菌取其脾脏制成单细胞悬液后,分设淋巴细胞(L组)、淋巴细胞+PCV2(L+V组)、淋巴细胞+巨噬细胞(L+M组)和淋巴细胞+巨噬细胞+PCV2(L+M+V组)4组进行体外培养。分别在培养后0 h、6 h、12 h和24 h收获淋巴细胞及其上清液。用ELISA检测上清液中猪淋巴细胞白介素-6(IL-6)和白介素-10(IL-10)的含量,用RT-PCR检测淋巴细胞中IL-6、IL-6R、IL-10和IL-10RmRNA的表达。结果显示:与L组相比,L+V组中IL-6的含量在攻毒后24 h显著升高(P0.05);PCV2在攻毒后12 h对IL-6RmRNA的表达呈显著抑制(P0.05);PCV2在攻毒后6 h显著促进IL-10的表达(P0.05)。上述结果表明,PCV2能促进淋巴细胞中IL-6和IL-10的表达;而巨噬细胞能抑制PCV2对淋巴细胞中IL-6表达的上调作用,同时协同PCV2促进淋巴细胞中IL-10及其受体持续性高表达,导致持续的免疫抑制,在PCV2的致病过程中扮演重要角色。     

牛乳腺上皮细胞研究进展

主要介绍了牛乳腺上皮细胞培养方法、所建细胞系的研究进展,以及激素等调节因子和细胞外基质对乳腺上皮细胞分化及增殖的调控。     

金黄色葡萄球菌诱导牛原代乳腺上皮细胞的凋亡

【目的】观察金黄色葡萄球菌能否诱导牛原代乳腺上皮细胞发生凋亡。【方法】先以新鲜牛奶为材料分离培养牛乳腺上皮细胞并鉴定,然后用金黄色葡萄球菌侵染牛乳腺上皮细胞,采用普通光镜和扫描电子显微镜观察金黄色葡萄球菌诱导牛乳腺上皮细胞凋亡的形态学变化;用流式细胞仪（Annexin V/PI双染法）定量检测金黄色葡萄球菌感染对牛乳腺上皮细胞凋亡的诱导作用;RT-PCR检测细胞凋亡通路中关键蛋白caspase 3和caspase 8的变化情况。【结果】从乳汁中分离的细胞经原代培养后,细胞呈典型的铺路石状,细胞表层可产生大小不等的乳滴,RT-PCR法扩增出乳腺上皮细胞的骨架蛋白8特异性条带;免疫荧光细胞染色法结果显示分离培养的牛乳腺上皮细胞表达角蛋白8;金黄色葡萄球菌感染牛乳腺上皮细胞3 h后,可诱导牛乳腺上皮细胞发生凋亡,表现为细胞核皱缩,染色质边缘化和细胞浆内空泡增多等典型凋亡特征;Annexin V/PI双染法检测后发现,与对照组相比,感染组细胞凋亡率明显升高,差异极显著（P﹤0.01）;与对照组相比,感染组细胞caspase3及caspase 8表达量明显增高。【结论】金黄色葡萄球菌可以诱导牛原代乳腺上皮细胞凋亡,具有细胞凋亡的典型形态特征和生化特性,凋亡通路可能涉及caspase 3和caspase 8参与的外源性凋亡途径。     

大肠杆菌对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞bFGF及其受体FGFR2表达的影响

[目的]探讨大肠杆菌(Escherichia coli)对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)b FGF及其受体FGFR2表达的影响。[方法]取热灭活的0、105、106和108CFU/m L浓度的大肠杆菌作用于体外培养的奶牛乳腺上皮细胞,分别在作用后6、12、24和48 h,采用荧光定量PCR和Western blot方法检测b FGF和FGFR2的mRNA和蛋白的表达情况。[结果]b FGF mRNA表达与对照组相比随着大肠杆菌浓度的升高而显著上调(P0.01),24 h b FGF表达量最高。BMEC b FGF蛋白表达随着大肠杆菌浓度的增加而上调,24 h表达量达到最高;FGFR2 mRNA相对表达量除6 h组外随大肠杆菌浓度的增加而呈现降低、升高、降低的变化趋势,48 h表达量达到最高。各处理组与对照组相比FGFR2蛋白表达随时间的延长、菌液浓度的增加而上调。[结论]大肠杆菌刺激奶牛乳腺上皮细胞可以明显促进b FGF和FGFR2的表达,具有浓度和时间依赖性。     

热应激诱导奶牛乳腺上皮细胞凋亡及其对HSP70基因表达的影响

为探讨热应激对乳腺上皮细胞凋亡的影响,以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,取对数生长期的乳腺上皮细胞分别置于39℃和41℃热处理1 h(以37℃正常培养的细胞为对照),在37℃恢复培养0、6、12 h后收集细胞,采用MTT法检测细胞生长抑制率,Annexin V/PI双染法检测细胞凋亡,比色法分析Caspase-3活性,荧光定量PCR检测HSP70基因的表达水平。结果表明,39℃热应激组细胞生长抑制率和死亡率高峰期均发生在热修复6 h,细胞死亡率为15.42%,而41℃热应激组发生在热修复12 h,细胞死亡率高达23.18%;高温处理后,Caspase-3活性呈上升趋势;39℃热应激组在热恢复6 h,HSP70基因表达量显著高于对照组,41℃热应激组在热恢复0、6、12 h,HSP70基因的表达量分别为对照组的3.53倍、5.61倍和2.93倍。综上可知,高温应激激活了Caspase-3活性,从而诱导乳腺上皮细胞凋亡,并随高温强度的增加而作用增强,同时高温诱导了HSP70基因过表达,协助细胞获得热耐受性。     

Effect of Semen vaccariae and Taraxacumogono on CellAdhesion of Bovine Mammary Epithelial Cells

The aim of this study is to reveal the regulation mechanism of the effect of Semen vaccariae and Taraxacu mogono on the cell-cell adhersion molecule, E-cadherin and b-catenin on the proliferation role and secretion function of bovine mammary epithelial cells cultured in vitro. Firstly, the epithelial character of bovine mammary epithelial cells was authenticated using immunofluorescence, then the cell grow curve was observed and investigated after S. vaccariae and T. mogono treatment. On the effect of S. vaccariae and T. mogono, cell adhesion molecules E-cadherin, b-catenin and CycinD1 mRNA and protein were detected by qRT-PCR and Western blotting, respectively. The results showed that the cellular keratin 18 expressed positively and proliferated vigorously after S. vaccariae and T. mogono treament. The mRNA and protein levels of E-cadherin and CycinD1 were remarkably higher (P<0.05) in 36 h after S. vaccariae and T. mogono treatment. The cell proliferation at 36 h was increased significantly (P<0.05). In conclusion, S. vaccariae and T. mogono have a positive impact on the cell proliferation and an effect on the adhesion molecules E-cadherin, b-catenin and CycinD1 in the Wnt signaling pathway.     

胞壁酰二肽对体外奶牛乳腺上皮细胞生长及胞内NOD2 mRNA表达的影响

【目的】奶牛乳房炎是奶牛养殖业中最为常见,同时也是带来经济损失最为严重的疾病之一,其主要病因是细菌感染。奶牛乳腺的固有免疫是抵抗病原菌入侵的第一道防线。NOD2是机体固有免疫模式识别受体核苷酸结合寡聚域(nucleotide-binding oligomerization domain,NOD)蛋白家族中的重要一员,通过识别其特异性配体胞壁酰二肽(muramyl dipeptide,MDP)——一种广泛存在于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁中的成分,而参与抵抗多种病原菌入侵。奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMEC)除泌乳以外,还是奶牛乳腺的免疫屏障。本试验欲探究MDP对BMEC体外生长状态及胞内NOD2表达量的影响。【方法】选取健康泌乳中期荷斯坦奶牛乳腺腺泡为组织原材料,采用胶原酶Ⅰ消化法结合梯度浓度胰蛋白酶纯化法分离BMEC;使用上皮细胞特异性表达的角蛋白-18(cytokeratin-18,CK-18)及成纤维细胞特异性表达的波形蛋白(Vimentin)抗体,通过免疫荧光技术对纯化后获得的细胞进行鉴定;将BMEC设为6个处理组,分别添加浓度为0(空白对照组)、1、5、10、15及20μg·mL~(-1)的MDP,24 h后显微镜下观察细胞状态,同时提取细胞RNA并反转录为cDNA,采用实时荧光定量PCR方法检测BMEC中NOD2的表达量。【结果】(1)胶原酶Ⅰ消化法结合梯度浓度胰蛋白酶纯化法分离得到的细胞CK-18免疫荧光结果为阳性,而Vimentin反应为阴性;细胞生长状态良好。(2)空白对照组、1、5及10μg·mL~(-1) MDP刺激组的BMEC生长状态良好,无任何肉眼可见变化;15μg·mL~(-1) MDP刺激组可见少量的BMEC脱落;而20μg·mL~(-1)MDP刺激组可见大量BMEC脱落,漂浮,且即使仍贴壁的细胞,其形态也发生了变化。(3)与空白对照组相比,各刺激组细胞NOD2 mRNA的表达量与MDP的刺激浓度呈正相关,即刺激时间为24 h时,随着MDP浓度的增加,BMEC中NOD2受体mRNA的表达量逐渐增加(P0.05)。【结论】成功获得了纯度较好的BMEC,该细胞生长状态良好,可以用于后续试验;虽然BMEC中NOD2受体mRNA的表达量与MDP的刺激浓度呈正相关,但在保持BMEC生长状态正常的前提下,MDP体外刺激浓度应控制在10μg·mL~(-1)以下。这些结果提示我们:当病原菌入侵乳腺时,BMEC可以通过NOD2受体途径参与免疫防御反应,但这种防御能力受细菌数量或毒力强度的影响。即在一定的细菌数量或毒力范围内,随着细菌数量的增加或毒力的增强,奶牛乳腺的免疫防御反应也增强,进而清除外来病原菌;而当细菌数量或毒力强度超过一定范围时,乳腺组织受到严重损伤,免疫防御屏障也随之崩溃,奶牛乳腺局部甚至全身将呈现出明显的临床症状。     

GPAM基因过表达载体的构建及其在奶牛乳腺上皮细胞中的表达

线粒体3-磷酸甘油酰基转移酶(GPAM,glycerol-3-phosphate acyltransferase)是一种具有编码蛋白质功能的基因,位于牛的26号染色体上。GPAM酶参与催化三酰基甘油和磷脂生物合成反应的第一步,继而对甘油三酯的量进行调控,是生物体内一个必不可少的酶。试验以中国荷斯坦牛RNA反转录成cDNA,继而PCR扩增出GPAM片段,并连入pBI-CMV3载体,构建了pBI-CMV3-GPAM真核表达载体,并验证了其在奶牛乳腺上皮细胞中的表达情况。结果表明:成功构建了牛GPAM真核表达载体,并在体外奶牛乳腺上皮细胞中高效表达。     

高温条件下miRNA-24对奶牛乳腺上皮细胞增殖与凋亡的影响

【目的】MicroRNA(miRNA)是一类长度约21-23个核苷酸的非编码小RNA分子,本研究旨在分析高温条件下miRNA-24对乳腺上皮细胞生长、凋亡的作用及其初步机制。【方法】体外培养奶牛乳腺上皮细胞,高温(41℃)处理所培养的细胞;应用miRNA基因沉默技术,抑制高温处理过的乳腺上皮细胞中miRNA-24的表达;采用细胞计数法分析细胞增殖情况;Hoechst33342/PI荧光染色、流式细胞术检测miRNA-24对乳腺上皮细胞凋亡的作用,Western blot检测凋亡相关因子表达变化。【结果】抑制miRNA-24的表达,高温条件下的乳腺上皮细胞增殖能力显著增强(P0.05),凋亡细胞数显著减少(P0.05),促凋亡因子caspases-8和caspases-3表达量下调。【结论】内源性miRNA-24对乳腺组织发育具有重要的调控作用,抑制miRNA-24的表达可以缓解高温诱导下奶牛乳腺上皮细胞凋亡发生率、促进细胞的生长发育。