昆虫抗菌肽基因表达调控机理

昆虫先天免疫应答主要通过模式识别受体识别入侵微生物,激活Toll和Imd信号途径,通过NF-κB样转录因子调控抗微生物肽基因的表达,合成高效广谱的抗微生物多肽,杀灭外源微生物.本文以果蝇的两个信号途径为例,通过与哺乳动物的TLR (Toll-like receptor)和TNFR (tumour-necrosis factor receptor)信号途径的比较,我们综述了昆虫免疫应答的激活机理的新近研究成果,并讨论了Toll和Imd信号途径的进化关系和昆虫模式识别受体的功能分类.     

褪黑素对核苷酸结合寡聚域样受体蛋白3炎性小体的影响及其机制

随着畜牧业集约化生产水平的不断提高,动物炎症带来的经济损失逐渐受到重视。细胞表面Toll样受体(TLRs)可以通过活化胞浆内核转录因子-κB(NF-κB),诱导核苷酸结合寡聚域样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体表达,加剧炎症反应。本文就NLRP3炎性小体与炎症疾病,褪黑素对TLRs、NF-κB和NLRP3炎性小体的作用以及炎症对动物生产的影响作一综述。     

牛膝多糖对仔猪肠上皮细胞免疫应激的调控及其作用机制

本试验旨在考察牛膝多糖(ABPS)对脂多糖(LPS)免疫应激下仔猪空肠上皮细胞(IPEC-J2)促炎细胞因子分泌和表达的影响,并探讨ABPS调控IPEC-J2免疫应激可能的作用机制。选用4~5代的IPEC-J2,培养基中分别添加0(对照)、300、600、900、1 200μg/m L ABPS和10μg/m L LPS,每组12个重复,每孔为1个重复。培养72 h后,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法检测ABPS对促炎细胞因子白细胞介素1(IL-1)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)分泌量的影响,采用实时定量PCR测定Toll样受体4(TLR4)、核转录因子κB(NF-κB)的mRNA表达量,采用Western blot法测定TLR4、NF-κB、磷酸化核转录因子κB(p-NF-κB)蛋白表达量。结果显示:与对照组相比,300、600、900和1 200μg/m L ABPS组能显著减少IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α的分泌量(P0.05);300μg/m L ABPS组能显著减少p-NF-κB蛋白的表达量(P0.05),900和1 200μg/m L ABPS组能显著减少TLR4、NF-κB的mRNA和NF-κB蛋白的表达量(P0.05)。由此可见,ABPS通过TLR4/NF-κB信号转导途径来调控促炎细胞因子的分泌,从而缓解免疫应激,低浓度ABPS通过直接抑制NF-κB磷酸化过程来降低免疫应激,高浓度ABPS则是通过抑制TLR4 mRNA、NF-κB mRNA和NF-κB蛋白的表达量来缓解免疫应激。     

新疆褐牛与荷斯坦牛NF-κB基因表达与TOLL样受体4基因型的关系

核转录因子NF-κB与动物机体的炎症反应、免疫应答、细胞分化和凋亡等密切相关,而Toll样受体(TLR)通过对侵入机体的病原微生物的抗原识别和信号转导,在NF-κB介导的炎症和免疫应答反应中发挥着重要作用。本研究在新疆褐牛和荷斯坦牛隐性乳房炎调查和TLR4外显子3+2021位点(E3+2021)SNP基因型与隐性乳房炎相关性研究的基础上,分析和比较了E3+2021 SNP位点3种不同基因型奶牛个体NF-κB信号通路上9个基因(NFκB1、NFκB2、RelA、c-Rel、RelB、IKKα、IKKβ、IKKγ和IκBα基因)转录水平的差异。结果显示,在BB基因型中,NFκB1和IKKα基因的mRNA转录水平在新疆褐牛与荷斯坦牛品种间差异显著(P0.05),RelA、RelB、IKKβ、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异极显著(P0.01)。在AB基因型中,IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异显著(P0.05)。在对新疆褐牛的研究中发现,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异显著(P0.05);而在荷斯坦牛检测的9个基因的mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异均不显著。因此,Toll样受体信号转导通路下游NFκB1、RelA、IKKβ、IKKγ和IκBα基因的mRNA转录水平在品种间的变化,可能与新疆褐牛乳汁中体细胞数(SCS)显著低于荷斯坦牛相关。在新疆褐牛中,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平的变化可能是AA基因型SCS显著高于AB基因型的原因之一。     

痘病毒编码的蛋白对NF-κB信号通路调控作用研究进展

NF-κB是一种对免疫系统调节起关键性作用的核转录因子,且NF-κB信号通路是痘病毒家族抑制和逃避宿主免疫应答的主要靶点。目前已证实,痘病毒具有独特的调节宿主免疫应答过程的能力,特别是痘病毒科编码的蛋白通过影响与宿主天然免疫密切相关的NF-κB信号通路,有利于病毒在宿主细胞内的复制,导致病毒不断地逃逸免疫保护而出现病毒的反复感染。因此探索痘病毒科编码的蛋白调节NF-κB信号通路的机制已成为目前研究的热点。文章主要综述了近些年痘病毒编码的蛋白通过不同的途径调节NF-κB信号通路的调控作用,为进一步对宿主细胞早期抗病毒的免疫应答方面的研究奠定基础。     

MCPIP1在抑制流感病毒诱导宿主抗病毒免疫应答中的作用

单核细胞诱导蛋白1(monocyte chemotactic induced protein1,MCPIP1)是近年来发现的一种重要的免疫应答负向调控蛋白。为了研究MCPIP1对A型流感病毒(influenza A virus,IAV)感染诱导的宿主抗病毒免疫应答的调控作用,我们首先证实了IAV感染A549细胞内MCPIP1的表达量显著上调。随后,在A549细胞中进行MCPIP1的过表达和表达抑制后利用Western blot方法检测了其对IAV感染诱导的细胞内NF-κB信号通路活化的影响。结果表明,过表达MCPIP1抑制了病毒诱导的NF-κB的活化,反之,抑制内源性MCPIP1的表达时则明显促进了NF-κB的激活。进一步研究发现MCPIP1可抑制NF-κB信号通路下游宿主抗病毒和促炎因子的表达,如TNF-α、IFN-β、IL-1β、IL-6等。由此推测,IAV可以通过诱导宿主MCPIP1的表达以抑制机体的抗病毒免疫应答。     

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。     

TLR4在大肠杆菌引发的奶牛子宫内膜炎中的作用

大肠杆菌感染后发生子宫内膜炎的子宫内膜组织TLR4基因及蛋白表达明显增多,而且,促炎因子的合成和分泌也同时增多。进一步研究表明,大肠杆菌刺激后,NF-κB和I-κB蛋白磷酸化增加,促进I-κB与NF-κB蛋白的解离,从而减少其抑制作用;激活NF-κB的通路,NF-κB p65入核启动相关因子转录,大量炎性因子分泌。     

奶牛乳房炎与核转录因子κB基因的表达调控

核转录因子(nuclear factor-κB,NF-κB)是一个广泛存在于哺乳动物细胞中的转录因子,参与机体的免疫反应、细胞黏附、细胞分化、细胞增殖与凋亡及应激反应等.在奶牛感染乳房炎时,大部分涉及中性白细胞移行和激活的炎性蛋白质的编码基因在他们的启动子区都包含一个可结合NF-κB的κB位点,因此在一定程度上依赖NF-κB调控这些基因的表达.笔者详细的阐述NF-κB基因在奶牛乳房炎发病过程中的特点、作用和表达机制,为从分子水平认识和治疗奶牛乳房炎提供一定的文献支持.     

奶牛乳房炎与核转录因子κB基因的表达调控

核转录因子(nuclear factor-κB,NF-κB)是一个广泛存在于哺乳动物细胞中的转录因子,参与机体的免疫反应、细胞黏附、细胞分化、细胞增殖与凋亡及应激反应等。在奶牛感染乳房炎时,大部分涉及中性白细胞移行和激活的炎性蛋白质的编码基因在他们的启动子区都包含一个可结合NF-κB的κB位点,因此在一定程度上依赖NF-κB调控这些基因的表达。笔者详细的阐述NF-κB基因在奶牛乳房炎发病过程中的特点、作用和表达机制,为从分子水平认识和治疗奶牛乳房炎提供一定的文献支持。     

酿酒酵母菌诱导绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1表达的信号通路初步研究

文章旨在探索核因子-κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)通路是否介导益生性酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)诱导绵羊瘤胃上皮细胞(RECs)β-防御素-1(SBD-1)基因的转录。首先建立绵羊RECs培养体系作为体外试验模型,选用诱导SBD-1转录最高的菌液浓度和诱导培养时间进行信号通路初步研究,采用实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)对已建立的诱导SBD-1转录模型中的细胞膜受体——Toll样受体2(TLR2)、信号衔接蛋白——髓样分化因子(MyD88)以及NF-κB和MAPKs通路中的相关因子基因转录变化进行检测;然后选用NF-κB和MAPKs通路中的4种特异性抑制剂(即NF-κB通路特异性抑制剂PDTC、P38通路特异性抑制剂SB202190、ERK 1/2通路特异性抑制剂PD98059、JNK通路特异性抑制剂SP600125)通过单独或相互组合处理细胞后再进行诱导培养,同时采用RT-qPCR的方法检测用抑制剂处理绵羊RECs后SBD-1mRNA的转录水平。结果表明:酿酒酵母菌刺激RECs后,NF-κB和MAPKs通路中各因子NF-κB、P38、JNK、ERK1/2、细胞膜受体TLR2与信号衔接蛋白MyD88的mRNA水平与未刺激组相比均有所升高,且呈显著性差异(P0.01或P0.05);通过单独或组合添加抑制剂后再诱导,均发现特异性抑制剂PDTC、SB202190、SP600125、PD98059可极显著抑制酿酒酵母菌对RECs SBD-1的上调作用(P0.01),且P38通路特异性抑制剂SB202190的抑制效果最明显。结果提示,酿酒酵母菌诱导绵羊RECs SBD-1的转录可能与TLR2-MyD88-NF-κB/MAPKs通路有关,但以TLR2-MyD88-MAPKs中的TLR2-MyD88-P38通路为主要的信号通路。     

氧化应激对PRRSV致PAM细胞TLR3/NF-κB分子转录的影响

为探讨氧化应激对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染猪肺泡巨噬细胞(PAM)TLR3/NF-κB信号分子转录的影响,体外分离培养PAM,分为对照组、PRRSV感染组、抗氧化剂NAC+PRRSV组,促氧化剂H2O2+RRRSV组。分别在培养6、12、24、48、72h收集细胞,观察各组的细胞病变、real-time PCR检测PRRSV、TLR3、TRIF和NF-κB mRNA转录量的变化。结果显示,PRRSV感染组PRRSV、TLR3、TRIF及NF-κB mRNA的转录量与对照组相比随感染时间的延长显著升高(P0.05),48h达到最大值;NAC处理接毒组各信号分子mRNA的转录量比PRRSV感染组同时间点略低;H_2O_2处理接毒组比PRRSV感染组的略高。结果表明,氧化应激可增强PRRSV致PAM细胞TLR3/NF-κB分子mRNA的转录量,NF-κB的活化可能是PRRSV导致细胞损伤的机制之一。     

新疆褐牛与荷斯坦牛NF -κB基因表达与TOLL样受体4基因型的关系

核转录因子NF-κB与动物机体的炎症反应、免疫应答、细胞分化和凋亡等密切相关,而Toll样受体（TLR）通过对侵入机体的病原微生物的抗原识别和信号转导,在NF-κB介导的炎症和免疫应答反应中发挥着重要作用。本研究在新疆褐牛和荷斯坦牛隐性乳房炎调查和TLR4外显子3 +2021 位点（E3+2021）SNP基因型与隐性乳房炎相关性研究的基础上,分析和比较了E3+2021 SNP位点3种不同基因型奶牛个体NF-κB信号通路上9个基因(NFκB1、NFκB2、RelA、c-Rel、RelB、IKKα、IKKβ、IKKγ和IκBα基因)转录水平的差异。结果显示,在BB基因型中,NFκB1和IKKα基因的mRNA转录水平在新疆褐牛与荷斯坦牛品种间差异显著（P＜0.05）,RelA、RelB、IKKβ、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异极显著（P<0.01）。在AB基因型中,IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异显著（P＜0.05）。在对新疆褐牛的研究中发现,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异显著（P＜0.05）;而在荷斯坦牛检测的9个基因的mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异均不显著。因此,Toll样受体信号转导通路下游NFκB1、RelA、IKKβ、IKKγ和IκBα基因的mRNA转录水平在品种间的变化,可能与新疆褐牛乳汁中体细胞数（SCS）显著低于荷斯坦牛相关。在新疆褐牛中,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平的变化可能是AA基因型SCS显著高于AB基因型的原因之一。     

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。     

人参多糖对脂多糖刺激小鼠巨噬细胞的免疫调控作用

本试验旨在研究脂多糖(LPS)刺激条件下人参多糖(GPS)对小鼠单核巨噬细胞形态及免疫功能的调节作用。采用LPS刺激小鼠巨噬细胞(RAW264.7),通过测量不同浓度(1、0.5、0.1 mg/mL)GPS对细胞形态、生物酶活性、促炎症因子分泌及TLR4/NF-κB信号通路mRNA表达量的影响来研究不同浓度的GPS对LPS引起小鼠巨噬细胞免疫应激的调控作用。结果表明:添加GPS能抑制由LPS引起的细胞形态和细胞增殖能力的变化;1 mg/mL GPS能够显著提高巨噬细胞酸性磷酸酶的活性;0.5、1 mg/mL GPS能够显著缓解由LPS刺激引起的碱性磷酸酶活性的降低;不同浓度GPS均能显著降低由LPS诱导的促炎症因子IL-1β、TNF-α水平;LPS刺激显著提高巨噬细胞TLR4、MyD88、NF-κB的mRNA表达量,而添加GPS后,巨噬细胞TLR4、MyD88、NF-κB的mRNA表达量均表现出不同程度降低(P<0.05)。结果显示,添加GPS可以改善细胞形态,恢复细胞增殖能力,GPS可通过调节TLR4/NF-κB信号通路降低促炎症因子IL-1β和TNF-α的分泌及表达,减少机体免疫应激反应。     

感染旋毛虫小鼠腹腔巨噬细胞TLR4及细胞因子的变化

为研究旋毛虫感染对小鼠腹腔巨噬细胞Toll样受体4(TLR4)及细胞因子的影响,本研究分别取感染前、后不同时期小鼠腹腔巨噬细胞,采用半定量PCR和流式细胞术检测巨噬细胞TLR4的表达量,western blot检测TLR信号传导相关蛋白MyD88和NF-κB相对表达量,并对巨噬细胞培养上清液细胞因子浓度进行测定.结果显示,巨噬细胞TLR4在基因和蛋白水平上表达量变化趋势基本一致,呈双峰状,峰值分别在感染后4d和21 d:旋毛虫感染初期4d左右TLR4表达升高,之后降低,14d左右至最低点,感染后期21 d左右TLR4表达重新升高,然后降低并趋于稳定.MyD88/NF-κB的相对表达量及炎性因子含量变化趋势与巨噬细胞TLR4表达量变化趋势相似.由此表明,小鼠腹腔巨噬细胞TLR4的表达与旋毛虫生活史的不同阶段及抗原密切相关,在旋毛虫不同时期抗原刺激下,经由TLR4/MyD88/NF-κB传导途径活化细胞,继而引起炎性因子分泌发生变化.     

中药复方多糖对鸡淋巴细胞IL-6、TNF-α和NF-κB含量的影响

为探究中药复方多糖对不同MHC B-LβⅡ基因型鸡的免疫调节作用,采用PCR-SSCP方法将黄麻肉鸡按不同MHC B-LβⅡ基因型分组后于28日龄时各组随机取5只试验鸡,采集外周血,分离淋巴细胞,与终浓度为0.5、1、2μg/mL的TLR2抗体共培养1h后,分别加入终浓度为200、100、50、25、0μg/mL的中药复方多糖共培养24h,采用ELISA方法检测不同MHC B-LβⅡ基因型鸡外周血淋巴细胞培养上清液中IL-6、TNF-α和NF-κB的质量浓度。结果显示,加入TLR2抗体后,中药复方多糖促进淋巴细胞分泌IL-6、TNF-α和NF-κB的能力受到明显抑制,并且随着TLR2抗体浓度的增加,抑制作用增强。表明TLR2是中药复方多糖的免疫调节作用受体之一,中药复方多糖可能通过与淋巴细胞表面TLR2结合,经TLR2/NF-κB信号通路活化转录因子NF-κB,促进IL-6和TNF-α的分泌发挥其免疫调节作用。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒通过降解IκBα激活NF-κB信号通路

核转录因子κB(NF-κB)在调节细胞免疫功能及细胞增殖和存活方面均发挥着重要的作用。本研究采用高致病性猪繁殖与呼吸综合症病毒(HP-PRRSV)GD08-1株和经典株PRRSV GD-XH分别感染Marc-145细胞,于感染后不同时间提取胞浆蛋白和核蛋白,通过电泳迁移率(EMSA)检测NF-κB与DNA结合活性及western blot检测胞浆蛋白中NF-κB及其抑制因子(IκB)的表达情况。HP-PRRSV株和PRRSV经典株感染Marc-145核蛋白的EMSA结果中均出现NF-κB与DNA探针的结合条带;western blot结果表明,HP-PRRSV株和PRRSV经典株感染Marc-145细胞并未引起NF-κB表达量的变化,但两者均引起了IκB表达水平的下降,由此推测,HP-PRRSV株和经典PRRSV株感染均能够刺激Marc-145细胞NF-κB活化入核内,PRRSV感染Marc-145细胞引起的NF-κB的活化是通过IκB的降解来实现的。     

热应激诱导畜禽氧化应激、热休克反应与免疫和炎症反应的机制及营养调控措施

热应激会引起畜禽机体代谢增强,从而引起活性氧(ROS)的过量产生而发生氧化应激;氧化应激可启动热休克反应,上调热休克蛋白(HSPs)的转录与表达;ROS和HSPs两者都可以激活核转录因子-κB(NF-κB)进而启动免疫和炎症反应。本文综述热应激引起畜禽氧化应激反应、热休克反应与免疫炎症反应的机制及三者之间的相互关系,并在此基础上总结一些营养调控缓解热应激的措施,以期认识这3种反应在畜禽热应激营养调控过程中的意义。     

RIG-Ⅰ样受体信号传导通路与调控机制研究进展

视黄酸诱导基因Ⅰ(RIG-Ⅰ)为RLRs受体家族的成员,是比较关键的细胞质内病原体识别受体,可识别细胞内的单链、双链等RNA病毒成分,被激活的RIG-Ⅰ受体及其CARD在TRIM25的作用下连接泛素链使其寡聚化,通过与线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)相互作用,激活MAVS及下游转录因子IRF3和NF-κB,从而诱导Ⅰ型干扰素和炎性因子的表达,最终介导宿主的抗病毒免疫应答。鉴于RIG-Ⅰ持续激活可导致炎性因子对自身细胞的损伤,因此RIG-Ⅰ样受体信号通路受到宿主严格的调控。而某些病毒为逃避宿主细胞的免疫应答,进化出多种机制靶向调节RIG-Ⅰ及MAVS,从而阻断信号通路。论文从RIG-Ⅰ识别病毒机制、激活下游信号传导、宿主细胞对信号传导途径的调控以及病毒逃避机制等方面重点阐述RIG-Ⅰ所介导的天然免疫反应。