动物肌肉组织蛋白质代谢调控的研究进展

动物肌肉蛋白质是维持机体功能的重要蛋白质,亦是影响肉品质特性的重要因素.研究表明,动物肌肉蛋白质代谢由胰岛素样生长因子-1(IGF?1)/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)、肿瘤坏死因子-α(TNF?α)/核转录因子-κB(NF?κB)和肌肉生长抑制素(MSTN)/Smadt等多条信号通路参与完成.此...     

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。     

脂多糖诱导的肠屏障蛋白及其信号通路研究进展

脂多糖(LPS)是诱导肠黏膜损伤的应激源之一,其不仅可损伤肠道,还会引发细菌移位,损伤的胃肠道屏障会造成肠道紧密连接蛋白异常表达,使得内毒素、病原体等得以穿过肠壁,诱导活化细胞表面Toll样受体4(TLR4)激发下游的核因子-κB(NF-κB)信号通路,并合成释放细胞炎性因子,继而加重肠道的损伤。本文就LPS在诱导炎症反应发生的作用以及其潜在作用作一综述。     

氨基酸在炎症性肠病中的作用及其信号通路

肠道是营养物质消化、吸收的主要器官，但易受外界环境刺激，导致炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）的发生，严重危害动物肠道健康。膳食氨基酸在促进肠道发育、维持肠道健康方面发挥重要作用，其主要通过调控腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated kinase，AMPK）、雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）、Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）、核苷酸结合寡聚化结构域（nucleotide binding oligomerization domain，NOD）/核因子-κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）等信号通路影响肠上皮细胞生理活动、改善肠道屏障功能、减轻肠道氧化损伤、调节炎性因子的产生、提高内源抗菌肽表达，进而预防和治疗IBD。本文综述了IBD的基本特征、氨基酸在IBD中的作用及其信号通路，以及氨基酸在畜禽生长中维持肠道健康的作用与应用，为膳食营养素防治IBD提供有效线索与策略。     

基于网络药理学探究中药黄连抗菌作用机制

试验旨在基于网络药理学方法探究中药黄连主要活性成分的抗菌作用机制。从TCMSP数据库筛选黄连有效成分及作用靶点,利用Uniprot数据库转化成相应靶点基因,将活性成分和靶点基因导入Cytoscape 3.6.1软件,构建活性成分-靶点网络图。再结合GeneCards数据库检索黄连抗菌相关靶点,将核心靶点基因上传至STRING平台,构建蛋白相互作用网络,最后,利用DAVID数据库对关键靶点进行GO生物学过程分析和KEGG通路富集分析。结果显示,黄连9种有效成分作用于105个抗菌靶点参与22条生物学过程(生物过程18条、分子功能3条、细胞组成1条)和19条相关信号通路。其中黄连的主要有效成分为槲皮素、氢化小檗碱、氧化小檗碱、小檗碱和巴马汀等;抗菌作用靶点为IL2、VCAM1、STAT1、NOS2、TGFB1、CASP9、MMP1、NFKBIA和CXCL10等;参与的生物学过程主要包括炎症反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调节、对脂多糖的反应、凋亡过程的负调节、细胞黏附等;主要作用于Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、NF-κB信号通路等。本试验结果表明,黄连可能通过槲皮素、小檗碱、巴马汀等活性成分作用于IL2、VCAM1、STAT1等关键靶标参与Toll样受体信号通路、TNF信号通路联合发挥抗菌作用,充分体现了黄连多成分、多靶点、多通路的抗菌作用机制,为进一步深入阐明黄连抗菌机制提供理论参考。     

白藜芦醇通过TGF-β信号通路对肠黏膜屏障功能的调控

肠道健康水平对动物整体健康水平十分重要。作为机体抵御致病抗原入侵的防线,肠黏膜屏障的完整性极易受到损害。白藜芦醇是一种多酚类抗毒素,主要通过抗炎、抗纤维化、抗氧化等多种途径,对肠道黏膜屏障损伤及功能障碍发挥作用。转化生长因子-β(TGF-β)是一种多功能细胞因子,具有与白藜芦醇相似的功能。白藜芦醇可以通过对TGF-β/Smads信号通路的调控来影响肠道的健康。文章综述了白藜芦醇和TGF-β对肠黏膜屏障功能的作用以及白藜芦醇通过TGF-β信号通路对肠道健康的调控方式,为白藜芦醇在动物生产中的应用提供参考。     

柚皮素对新型体外肠上皮屏障模型的保护作用

为了探究柚皮素(NAN)对体外肠屏障炎性损伤和功能障碍的影响，本试验采用人肠上皮细胞系Caco-2和原代小鼠肠微血管内皮细胞(MIMVECs)共培养构建新型体外肠上皮屏障模型，使用1μg/mL脂多糖(LPS)诱导肠屏障炎性损伤，通过测定Caco-2细胞跨上皮电阻(TEER)和FITC-葡聚糖渗透量以评估柚皮素对肠屏障损伤的影响；通过分析Caco-2细胞炎性因子、紧密连接蛋白和NF-κB信号通路蛋白表达变化，进一步探究柚皮素保护肠屏障的机制。结果显示，柚皮素可显著抑制LPS诱导的共培养体系中上皮细胞单层TEER值的下降(P<0.05)和FITC-葡聚糖渗透量的升高(P<0.05);此外，柚皮素显著下调LPS诱导的共培养体系中上皮细胞炎性因子TNF-α(P<0.05)和IL-8(P<0.05)的分泌水平，上调紧密连接蛋白ZO-1(P<0.05)、Occludin(P<0.05)的表达，促进NF-κB信号通路蛋白IκB(P<0.05)的表达，抑制IκB(P<0.05)、p65(P<0.05)的磷酸化。结果表明，柚皮素可能通过抑制NF-κB...     

益生菌对肠道黏膜免疫影响的研究进展

一些选择性益生菌株具有抑制肠道疾病炎性因子产生、稳定菌群、改善肠道黏膜免疫系统的功能。结合炎症性肠炎(inflammatory bowel disease,IBD),介绍某些选择性益生菌(probiotics)通过调节炎性细胞因子1β-白介素、γ-干扰素的表达,改善肠道黏膜炎症,控制疾病的进一步恶化。作者将从肠道黏膜的重要性,益生菌与Toll样受体、核转录因子(NF-κB)的关系,以及益生菌对肠道黏膜免疫影响等方面进行论述,进而探讨其作用机制,为进一步研究益生菌调节宿主肠道黏膜免疫提供新的思路。     

基于网络药理学探究中药黄连抗菌作用机制

试验旨在基于网络药理学方法探究中药黄连主要活性成分的抗菌作用机制。从TCMSP数据库筛选黄连有效成分及作用靶点，利用Uniprot数据库转化成相应靶点基因，将活性成分和靶点基因导入Cytoscape 3.6.1软件，构建活性成分-靶点网络图。再结合GeneCards数据库检索黄连抗菌相关靶点，将核心靶点基因上传至STRING平台，构建蛋白相互作用网络，最后，利用DAVID数据库对关键靶点进行GO生物学过程分析和KEGG通路富集分析。结果显示，黄连9种有效成分作用于105个抗菌靶点参与22条生物学过程（生物过程18条、分子功能3条、细胞组成1条）和19条相关信号通路。其中黄连的主要有效成分为槲皮素、氢化小檗碱、氧化小檗碱、小檗碱和巴马汀等；抗菌作用靶点为IL2、VCAM1、STAT1、NOS2、TGFB1、CASP9、MMP1、NFKBIA和CXCL10等；参与的生物学过程主要包括炎症反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调节、对脂多糖的反应、凋亡过程的负调节、细胞黏附等；主要作用于Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子（TNF）信号通路、NF-κB信号通路等。本试验结果表明，黄连可能通过槲皮素、小檗碱、巴马汀等活性成分作用于IL2、VCAM1、STAT1等关键靶标参与Toll样受体信号通路、TNF信号通路联合发挥抗菌作用，充分体现了黄连多成分、多靶点、多通路的抗菌作用机制，为进一步深入阐明黄连抗菌机制提供理论参考。     

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。     

Effects of Amino Acids on Inflammatory Bowel Disease and Its Signaling Pathways

The intestine is the primary organ responsible for digestion and absorption of nutrients and is frequently subjected to external environmental stimulations leading to the development of inflammatory bowel disease (IBD), which can cause serious harm to intestinal health in animals. Dietary amino acids play important roles in promoting intestinal development and maintaining intestinal health and exert diverse effects through multiple signaling pathways on the prevention and treatment of IBD, including affecting the physiological activities of intestinal epithelial cells, improving intestinal barrier function, reducing intestinal oxidative damage, regulating the production of inflammatory cytokines, and promoting the expression of endogenous antimicrobial peptides, and involved in main signaling pathways including AMP-activated kinase (AMPK), mammalian target of rapamycin (mTOR), mitogen-activated protein kinase (MAPK), Toll-like receptors (TLRs), nucleotide binding oligomerization domain (NOD)/nuclear factor kappa-B (NF-κB). In this review, basic characteristics of IBD, effects and involved signaling pathways of the amino acids on IBD, and effects and applications of amino acids in maintaining intestinal health in livestock and poultry production were reviewed, so as to provide effective clues and strategies for dietary nutrients in the prevention and treatment of IBD.     

香菇多糖对脂多糖刺激的仔猪空肠细胞死亡信号通路相关基因表达的影响

本试验旨在探讨香菇多糖对脂多糖(LPS)刺激的仔猪空肠细胞死亡信号通路相关基因表达的影响。选取24头健康的28日龄“杜×长×大”断奶仔猪,平均体重为(8.12±0.19)kg,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头猪。试验采用2×2因子设计,主因子分别为饲粮处理(基础饲粮或基础饲粮中添加0.02%的香菇多糖)和免疫应激处理(注射生理盐水或LPS)。试验第28天,免疫应激组仔猪腹膜注射100μg/kg体重(BW)的LPS或生理盐水。注射LPS或生理盐水4 h后,仔猪麻醉屠宰,取空肠样品待测。试验期为28 d。结果表明:1)LPS刺激导致仔猪空肠绒毛萎缩,肠上皮脱落,肠道形态受损;饲粮添加香菇多糖缓解了LPS刺激所导致的肠道形态结构损伤。2)LPS刺激显著提高了空肠程序性坏死信号通路关键基因受体互作蛋白激酶3(RIP3)mRNA的相对表达量(P<0.05),显著降低了动力相关蛋白1(Drp1)和混合系列蛋白激酶结构域样蛋白(MLKL)mRNA的相对表达量(P<0.05)。饲粮添加香菇多糖显著降低了空肠程序性坏死信号通路关键基因受体互作蛋白激酶1(RIP1)、Fas死亡结构域相关蛋白(FADD)mRNA的相对表达量(P<0.05)。3)LPS刺激显著降低了空肠焦亡信号通路关键基因凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱天冬酶(Caspase)⁃1、白细胞介素-18(IL⁃18)以及凋亡信号通路关键基因Caspase⁃9、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)mRNA的相对表达量(P<0.05),显著提高了空肠焦亡信号通路关键基因核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、消皮素D(GSDMD)及凋亡信号通路关键基因Caspase⁃8 mRNA的相对表达量(P<0.05)。饲粮添加香菇多糖显著降低了空肠焦亡信号通路关键基因NLRP3 mRNA的相对表达量(P<0.05)及凋亡信号通路关键基因Caspase⁃9和原癌基因蛋白xl(Bcl⁃xl)mRNA的相对表达量(P<0.05)。4)LPS刺激显著降低了空肠自噬信号通路关键基因自噬相关基因12(Atg12)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和Unc⁃51样激酶1(ULK1)mRNA的相对表达量(P<0.05)。饲粮添加香菇多糖显著降低了空肠自噬信号通路关键基因Atg12、LC3和ULK1 mRNA的相对表达量(P<0.05)。由此可见,饲粮添加香菇多糖是通过调控程序性坏死、焦亡和自噬信号通路关键基因,从而维持肠道完整性。     

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性能,释放生长潜力,并改善畜禽产品品质。同时,RES可增强动物的免疫功能,提高其抵御病原体的能力,降低疾病的发生率。目前,RES在畜禽生产中得到广泛的研究与应用,但对其具体作用机制仍需进一步了解。作者介绍了RES调控Nrf2-Keap1、NF-κB和Wnt/β-catenin信号通路的机制,并展望了其在畜禽生产中的应用前景,以期为RES在畜禽生产中的深度应用提供理论依据。     

短链脂肪酸介导的宿主肠道免疫调控机制

肠道是营养素、微生物群和宿主进行免疫反应的共享场所。肠道稳态失衡、免疫功能失调、环境因素等都可能引发疾病,肠道微生物群是控制机体健康肠道内环境平衡的一个重要因素。短链脂肪酸(SCFAs)主要由细菌发酵产生,是肠道微生物群及宿主肠上皮细胞(IECs)的重要能量来源,能够维持肠道酸碱平衡,抑制有害病原菌生长,调节宿主肠道免疫,降低炎症反应。SCFAs不仅在共生细菌聚居的肠道内起局部作用,而且还影响肠道免疫细胞,调节免疫反应。本文主要概述了SCFAs通过G蛋白偶联受体(GPCRs)激活途径、组蛋白脱乙酰化酶(HDAC)抑制作用改变代谢状态,并将代谢途径与表观遗传修饰联系起来引起宿主免疫应答,降低肠道炎症反应并增强肠道屏障功能。     

烟酸调节动物肠道黏膜屏障功能的分子机制

作为一种重要的维生素,烟酸在抑制肠道炎症反应及维持肠道健康等方面发挥重要作用。研究表明,烟酸可以直接结合烟酸受体G蛋白偶联受体109A(GPR109A)发挥其生理作用,还能够以辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD^+)的形式参与细胞能量代谢。本文主要阐述了烟酸维护肠道黏膜屏障功能的作用机制,为维护断奶仔猪肠道健康提供科学理论依据。     

壳聚糖对泌乳中期奶牛一氧化氮免疫调节途径的影响

本试验利用体内试验和体外试验研究壳聚糖(CHI)对泌乳中期奶牛一氧化氮(NO)免疫调节途径的影响。体内试验:按产奶量、泌乳期、胎次和体重相近的原则,将40头泌乳中期荷斯坦奶牛随机分为5个处理,每个处理8个重复,每个重复1头牛。各处理分别在基础饲粮中添加0、500、1000、1500和2000 mg/kg的CHI。试验期60 d,其中1~30 d为前期,31~60 d为后期。试验期间奶牛自由采食和饮水。体外试验:分为2个子试验,每个试验均采用2×2×2三因子设计,即2个脂多糖(LPS)添加水平(0和10μg/mL)×2个壳寡糖(COS)添加水平(0和160μg/mL)×2个抑制剂添加水平(添加和不添加),共8个处理,每个处理6个重复。2个子试验的抑制剂分别是诱导型一氧化氮合酶(iNOS)抑制剂1400W(添加水平1 mmol/L)和核转录因子-κB(NF⁃κB)抑制剂PDTC(添加水平10 mmol/L)。体内试验结果表明:在试验第60天,血清中NO含量随CHI添加水平增加呈极显著的一次线性(P<0.01)或二次曲线(P<0.01)升高效应,iNOS活性呈趋于显著的一次线性(0.05≤P<0.10)或显著的二次曲线(P<0.05)升高效应;外周血单个核细胞(PBMCs)中iNOS和NF⁃κB基因表达量均呈趋于显著的一次线性(0.05≤P<0.10)或显著的二次曲线(P<0.05)升高效应;上述指标在1500 mg/kg添加水平表现为最高。体外试验结果表明:1)当1400W作为抑制剂,COS显著增加iNOS基因表达量(P<0.05);1400W极显著降低NO含量和iNOS活性(P<0.01)。2)当PDTC作为抑制剂,PDTC显著降低NO含量(P<0.05),极显著降低iNOS和NF⁃κB的基因表达量(P<0.01)。3)在脂多糖(LPS)刺激的条件下,NO含量、iNOS活性和iNOS基因表达量均极显著增加(P<0.01),而对NF⁃κB基因表达量无显著影响(P>0.05);而添加COS又能够缓解LPS引起的NO含量、iNOS活性和iNOS基因表达量的升高。上述结果提示,COS可通过增加iNOS和NF⁃κB的基因表达量,升高iNOS的活性,从而增加机体内NO的产生,对奶牛免疫功能起到调节作用,而且这种作用呈现剂量依赖效应。此外,COS引起的PBMCs中NO含量的升高,是通过增加iNOS和NF⁃κB的基因表达量,提高iNOS活性来完成的,且COS对奶牛PBMCs中NO途径的相关指标具有双向调节作用。综上所述,CHI可通过NO分子途径发挥免疫调节功能,且添加水平为1500 mg/kg时效果最佳。     

L-精氨酸对脂多糖刺激断奶仔猪肠黏膜免疫屏障的影响

本试验旨在研究L-精氨酸(L-Arg)对脂多糖(LPS)刺激仔猪肠黏膜免疫的影响。选用24头21日龄断奶仔猪,随机分为4个处理,即对照组(基础日粮)、LPS组(基础日粮+LPS)、0.5%Arg组(基础日粮添加0.5%Arg+LPS)、1.0%Arg组(基础日粮添加1.0%Arg+LPS)。结果表明:LPS刺激损伤小肠黏膜结构;Arg则有效阻止LPS应激导致的肠道损伤,维持肠黏膜结构的完整性;LPS刺激显著增加仔猪小肠肥大细胞数(P<0.01);1.0%Arg则减少肥大细胞数(P<0.05);LPS刺激降低回肠IgA分泌细胞、CD4+、CD8+阳性细胞数(P<0.05),而0.5%Arg则增加IgA分泌细胞、CD4+、CD8+阳性细胞数(P<0.05)。这表明LPS刺激可导致仔猪小肠黏膜结构受损,免疫屏障功能降低,而日粮添加精氨酸可有效阻止LPS对肠黏膜屏障的损伤,促进及改善肠黏膜结构及免疫屏障功能。     

小檗碱对黄羽肉鸡器官指数、抗氧化能力和肠道免疫功能的影响

【目的】 本试验旨在研究小檗碱对黄羽肉鸡器官指数、抗氧化能力和肠道免疫功能的影响。【方法】 选用1日龄快大型岭南黄羽肉鸡360只,随机分为3组,每组6个重复,每重复20只。对照组（NC）饲喂基础饲粮;抗生素组（PC）饲喂基础饲粮+200 mg/kg土霉素钙+250 mg/kg那西肽;小檗碱组（BBR）饲喂基础饲粮+250 mg/kg小檗碱。在试验第21、42和63天,从每个重复中随机挑选1只接近平均体重的鸡,采集心脏、肝脏、脾脏和法氏囊分别称重,记录重量,计算其器官指数;刮取空肠黏膜,测定超氧化物歧化酶（T-SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和丙二醛（MDA）含量;提取空肠黏膜总RNA,合成cDNA,测定紧密连接蛋白与炎症因子相关基因的mRNA表达量。【结果】 小檗碱对黄羽肉鸡器官指数无显著影响（P>0.05）。与对照组相比,在饲粮中添加小檗碱显著提高了63日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的总抗氧化能力（T-AOC）,显著降低了63日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的丙二醛（MDA）含量（P<0.05）。抗生素组21日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的闭合蛋白（Occludin）和闭锁小带蛋白-1（ZO-1）的mRNA表达量均显著高于对照组和小檗碱组（P<0.05）。与对照组和抗生素组相比,小檗碱显著提高了63日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的跨膜蛋白-1（Claudin-1）的mRNA表达量（P<0.05）,显著降低了21、42与63日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的核苷酸结合寡聚化结构域蛋白1（NOD1）的mRNA表达量（P<0.05）;小檗碱组与抗生素组42日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的白介素-1β（IL-1β）和白介素-8（IL-8）的mRNA表达量均显著低于对照组（P<0.05）;与对照组相比,小檗碱显著降低了63日龄黄羽肉鸡空肠黏膜的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-1β、IL-8的mRNA表达量（P<0.05）。【结论】 饲粮中添加250 mg/kg小檗碱可增强63日龄黄羽肉鸡肠道抗氧化能力,改善肠道屏障,降低肠道炎性因子的表达,从而改善肠道免疫功能。