胞壁酰二肽对小鼠乳腺组织和乳腺细胞NOD2表达的影响

细菌感染是引起奶牛乳腺炎的主要原因,而胞壁酰二肽(MDP)几乎存在于所有细菌中,核苷酸结合寡聚化结构域2(NOD2)受体是天然免疫中对病原微生物的病原体相关分子模式识别的一类感受器,在机体天然免疫应答中发挥重要作用。为了研究MDP对小鼠乳腺组织和乳腺细胞NOD2表达的影响,试验以小鼠为模型,采用不同浓度的MDP在体乳腺内灌注和对体外小鼠乳腺上皮细胞用不同浓度的MDP刺激,观察小鼠乳腺组织的病理组织学变化,乳腺组织及细胞中NOD2、下游的受体作用蛋白2(RIP2)表达的变化,以及炎性细胞因子TNF-α、IL-6的表达变化。结果表明:从乳腺灌注不同浓度MDP后可引起急性乳腺炎,乳腺组织中炎性细胞增多;MDP刺激后乳腺组织及细胞中NOD2、RIP2、TNF-αmRNA表达水平明显升高,细胞IL-6 mRNA表达水平没有明显升高。说明NOD2介导信号途径促使炎性细胞因子的表达。     

奶牛乳腺上皮细胞的培养与鉴定

本试验通过组织块培养法获得了奶牛乳腺上皮细胞,联合运用刮除法、相差消化和相差贴壁法、单克隆法对细胞进行纯化,应用倒置显微镜和β-酪蛋白表达检测了体外培养的奶牛乳腺上皮细胞的形态特征和乳蛋白表达,鉴定该细胞为上皮型细胞。     

奶牛乳腺上皮细胞的不同培养方法比较及激素和细胞因子对β-酪蛋白mRNA表达的诱导

本试验旨在建立一种高效的奶牛乳腺上皮细胞培养方法,并研究不同激素和细胞因子对其表达β-酪蛋白mRNA的诱导作用.分别采用组织块培养法和机械破碎法培养奶牛乳腺上皮细胞,利用成纤维细胞和乳腺上皮细胞对胰酶的敏感性不同,对获得的细胞进行纯化.通过细胞计数法测定纯化细胞的生长曲线,通过免疫荧光组织化学染色法检测角蛋白18的表达,通过实时定量PCR法检测8种不同激素和细胞因子组合培养液诱导细胞表达β-酪蛋白mRNA的效果.结果表明:通过机械破碎法可以分离得到增殖旺盛的奶牛乳腺上皮细胞,与组织块培养法相比,具有细胞迁出速度快等优点.细胞生长曲线呈典型的“S”型.在纯化的乳腺上皮细胞及第20代乳腺上皮细胞中都检测到角蛋白18的表达.100 ng/mL类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)显著提高了乳腺上皮细胞中β-酪蛋白mRNA的表达(P＜0.05).由结果可知,本试验采用的机械破碎法是一种高效的奶牛乳腺上皮细胞培养方法,100 ng/mL IGF-Ⅰ对细胞中β-酪蛋白mRNA表达的诱导效果最好.     

稳定转染高表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系的建立

为了建立稳定表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系,本试验应用PCR法扩增HSP72基因,插入真核表达质粒EGFP-N2中构建EGFP-N2-HSP72重组质粒。以脂质体介导的方法将其转染于奶牛乳腺上皮细胞,经G418筛选后获得稳定表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞,并且转染的HSP72基因序列正确。阴性对照组EGFP-N2的奶牛乳腺上皮细胞在荧光显微镜下呈绿色荧光,且重组质粒组极显著(P0.01)表达HSP72蛋白。表明成功构建了EGFP-N2-HSP72真核表达载体,并建立了高表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系。     

奶牛乳腺上皮细胞的体外培养及蛋白含量测定

为建立稳定的奶牛乳腺上皮细胞系(BMEC),进一步研究乳腺上皮细胞体外蛋白的分泌情况,本试验首先采用组织块贴壁法获得奶牛乳腺上皮细胞,用胰蛋白酶纯化细胞,并运用SDS-PAGE进行鉴定。采用MTT分析细胞活力,瑞氏-吉姆萨染色法对细胞核进行分析,并测定细胞上清液中β-酪蛋白(β-CN)含量。结果显示:本试验成功培养出较纯化的奶牛乳腺上皮细胞;细胞生长曲线呈明显"S"型,用瑞氏-吉姆萨法染色细胞,细胞核形态多为卵圆形且呈现明显蓝紫色。原代乳腺上皮细胞可连续多次传代且未出现永生化,细胞呈单层贴壁生长,证明细胞活力良好;测定其β-CN含量为3.3 mg/L。     

奶牛乳腺上皮细胞系的培养与鉴定

本试验旨在培养功能性奶牛乳腺上皮细胞系,为奶牛泌乳调控和奶牛乳房炎发病机制研究提供功能性的细胞模型。采用组织块细胞培养法来分离纯化并鉴定奶牛乳腺上皮细胞;采用有限稀释法单克隆奶牛乳腺上皮细胞;采用噻唑蓝(MTT)法来分析奶牛乳腺上皮细胞的生长曲线是否为正常的"S"形;观察细胞角蛋白18免疫荧光来证明所培养的细胞为上皮型;选择培养至10和20代的奶牛乳腺上皮细胞进行染色体核型分析。结果表明:1)利用组织块细胞分离法能够成功获得奶牛乳腺上皮细胞并传至20代。2)培养5~6 d成纤维细胞迅速增殖且周围分裂出少量的上皮细胞。培养8 d奶牛乳腺上皮细胞迅速增殖,形成岛屿状集落,呈单层"鹅卵石"和"铺路石"形态生长。3)奶牛乳腺上皮细胞角蛋白18鉴定为阳性。4)培养至10和20代的奶牛乳腺上皮细胞染色体数为60条,具有正常的细胞二倍体核型。综上所述,采用组织块培养细胞能够获得具有稳定性、功能性的奶牛乳腺上皮细胞,但不是永生化细胞。     

奶牛原代乳腺上皮细胞的培养及β酪蛋白mRNA的表达

本试验旨在建立原代乳腺上皮细胞系的体外培养方法,并进行β酪蛋白mRNA的表达验证。取新鲜泌乳期的乳腺组织,采用组织块法培养纯化原代乳腺上皮细胞,利用显微镜观察细胞形态并进行细胞生长计数,采用实时荧光定量PCR技术检测β酪蛋白mRNA表达。结果显示,纯化培养的原代乳腺上皮细胞集聚成岛屿状生长,具有典型的铺路石和鹅卵石形状,细胞生长曲线呈"S"形,符合一般细胞的生长规律,并成功表达β酪蛋白mRNA。综上所述,本研究采用组织块法成功培养出具有正常生理功能的奶牛原代乳腺上皮细胞,为后续的乳腺上皮细胞功能研究提供了良好的细胞试验模型。     

奶牛乳腺上皮细胞的原代培养及其生物学特性分析

旨在从奶牛乳腺组织中分离原代乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells,BMECs）并传代培养后探究其生物学特性。本研究从屠宰场采集健康泌乳奶牛乳腺并采用改进的酶消化法从乳腺中分离得到原代奶牛乳腺上皮细胞,通过形态学观察、免疫荧光以及染色体核型分析的方法对其进行鉴定。同时,研究第3、第6和第9代乳腺上皮细胞的生长曲线、群体倍增时间和冻存复苏活力,检测不同代次细胞分泌乳蛋白、乳脂、乳糖的功能及泌乳相关基因的表达。结果表明,所分离的奶牛乳腺上皮细胞纯度较好,细胞生长呈现S型,3个代次细胞的群体倍增时间依次为34.87、41.45和65.04 h,冻存复苏活力为88%~93%;在细胞分泌功能方面,诱导培养2 d后均能检测到酪蛋白、甘油三酯和乳糖,且各代次间无显著差异;此外,3个代次的细胞诱导后均能表达乳成分合成相关基因。本研究成功培养了原代奶牛乳腺上皮细胞,并证明直到第9代细胞仍然具有正常的生物学功能,为体外探究乳腺细胞增殖与分化机制提供了良好的试验材料和技术支撑。     

奶牛原代乳腺上皮细胞的培养及β酪蛋白mRNA的表达

本试验旨在建立原代乳腺上皮细胞系的体外培养方法,并进行β酪蛋白mRNA的表达验证。取新鲜泌乳期的乳腺组织,采用组织块法培养纯化原代乳腺上皮细胞,利用显微镜观察细胞形态并进行细胞生长计数,采用实时荧光定量PCR技术检测β酪蛋白mRNA表达。结果显示,纯化培养的原代乳腺上皮细胞集聚成岛屿状生长,具有典型的铺路石和鹅卵石形状,细胞生长曲线呈"S"形,符合一般细胞的生长规律,并成功表达β酪蛋白mRNA。综上所述,本研究采用组织块法成功培养出具有正常生理功能的奶牛原代乳腺上皮细胞,为后续的乳腺上皮细胞功能研究提供了良好的细胞试验模型。     

FADS2基因在奶牛乳腺细胞中的过表达和干扰研究

为了研究脂肪酸脱氢酶2(fatty acid desaturases 2,FADS2)基因在奶牛乳腺细胞脂肪酸代谢中的作用,本研究在奶牛乳腺上皮细胞中对FADS2基因进行过表达和干扰,研究FADS2基因表达对脂肪酸合成相关基因的调控及对奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量的影响。针对FADS2基因的CDS序列设计siRNA和过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP,转染奶牛乳腺细胞检测FADS2基因过表达和干扰对脂肪酸代谢相关基因表达的影响及细胞中甘油三酯含量的变化。结果显示,试验成功获得过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP和干扰片段,转染细胞后具有良好的过表达和干扰效果。FADS2基因过表达后,1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、3-磷酸甘油转移酶(GPAM)、脂肪酸延长链5(ELOVL5)、乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)、脂肪酸脱氢酶1(FADS1)、二酰基甘油转酰基酶1(DGAT1)和过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)基因显著下调(P<0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P<0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P<0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P<0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P<0.05)。甘油三酯检测结果显示,FADS2基因过表达和干扰均可降低奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯的含量。综上所述,在奶牛乳腺上皮细胞中,FADS2基因能调控脂质合成相关基因的表达,对乳腺脂质合成具有调控作用。     

FADS2基因在奶牛乳腺细胞中的过表达和干扰研究

为了研究脂肪酸脱氢酶2(fatty acid desaturases 2,FADS2)基因在奶牛乳腺细胞脂肪酸代谢中的作用,本研究在奶牛乳腺上皮细胞中对FADS2基因进行过表达和干扰,研究FADS2基因表达对脂肪酸合成相关基因的调控及对奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量的影响。针对FADS2基因的CDS序列设计siRNA和过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP,转染奶牛乳腺细胞检测FADS2基因过表达和干扰对脂肪酸代谢相关基因表达的影响及细胞中甘油三酯含量的变化。结果显示,试验成功获得过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP和干扰片段,转染细胞后具有良好的过表达和干扰效果。FADS2基因过表达后,1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、3-磷酸甘油转移酶(GPAM)、脂肪酸延长链5(ELOVL5)、乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)、脂肪酸脱氢酶1(FADS1)、二酰基甘油转酰基酶1(DGAT1)和过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)基因显著下调(P0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P0.05)。甘油三酯检测结果显示,FADS2基因过表达和干扰均可降低奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯的含量。综上所述,在奶牛乳腺上皮细胞中,FADS2基因能调控脂质合成相关基因的表达,对乳腺脂质合成具有调控作用。     

L型氨基酸转运载体1对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的影响

为研究L型氨基酸转运载体1（L type amino acid transporter 1,LAT1）对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的作用,本试验采用PCR技术体外扩增奶牛LAT1基因并构建LAT1真核表达载体,采用脂质体转染技术将LAT1真核表达载体转染奶牛乳腺上皮细胞,并于转染48 h后采用Western blotting技术检测LAT1过表达后乳腺上皮细胞中LAT1、4F2hc和β-酪蛋白的表达变化。荧光显微镜检测结果显示,LAT1真核表达载体成功转染奶牛乳腺上皮细胞;Western blotting检测结果显示,LAT1过表达的奶牛乳腺上皮细胞中LAT1极显著增加（P<0.01）,β-酪蛋白的表达显著升高（P<0.05）,4F2hc表达变化不显著（P>0.05）。这些结果提示LAT1对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成具有促进作用。     

L型氨基酸转运载体1对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的影响

为研究L型氨基酸转运载体1(L type amino acid transporter 1,LAT1)对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的作用,本试验采用PCR技术体外扩增奶牛LAT1基因并构建LAT1真核表达载体,采用脂质体转染技术将LAT1真核表达载体转染奶牛乳腺上皮细胞,并于转染48h后采用Western blotting技术检测LAT1过表达后乳腺上皮细胞中LAT1、4F2hc和β-酪蛋白的表达变化。荧光显微镜检测结果显示,LAT1真核表达载体成功转染奶牛乳腺上皮细胞;Western blotting检测结果显示,LAT1过表达的奶牛乳腺上皮细胞中LAT1极显著增加(P0.01),β-酪蛋白的表达显著升高(P0.05),4F2hc表达变化不显著(P0.05)。这些结果提示LAT1对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成具有促进作用。     

ACE 2在奶牛乳腺中的表达定位及其抗炎性损伤作用的研究

本研究旨在通过体内外试验,明确ACE 2在奶牛乳腺中的表达定位,并对其在高精料饲喂致内源性奶牛乳房炎中的抗损伤作用进行初步探讨。体外试验分别选用牛乳腺组织样品和牛乳腺上皮细胞(Mac-T细胞),RTPCR和Western blotting法检测ACE 2在奶牛乳腺组织中的mRNA和蛋白表达;免疫荧光法测定ACE 2蛋白在Mac-T细胞中的定位。体内试验,选用6头健康泌乳期荷斯坦奶牛,随机分为对照组和高精料饲喂组,饲喂20周后,活体采集乳腺组织及乳。测定乳中LPS含量、体细胞数及相关炎性指标;制作乳腺组织学切片;分析乳腺组织中ACE、AT1、ACE2、MasR mRNA表达水平,ELISA法检测Ang II、Ang1-7含量。体外试验结果表明,奶牛乳腺中ACE2在基因和蛋白水平上均有表达,细胞学定位在细胞的胞浆和胞膜。体内试验结果显示,高精料长期饲喂,奶牛乳中体细胞数和LPS含量均明显升高(P0.01);乳中NAGase和AKP酶活力均显著高于正常对照组(P0.05),MPO活力两组之间无明显差异;乳腺组织学表现出一定炎性损伤变化;其中Ang1-7含量显著增高(P0.05),Ang II的含量显著降低(P0.05);ACE、AT 1、ACE 2、MasR mRNA表达量均显著上升((P0.05)),ACE2/ACE mRNA比值高于对照组。本研究首次证实奶牛乳腺组织中有ACE 2的存在。在高精料长期饲喂造成奶牛乳房炎性损伤时,乳腺组织中RAS处于激活状态,ACE/ACE2比例失衡,以ACE 2-Ang1-7-MasR轴的活力处于优势状态,即ACE 2的抗损伤作用占优势。ACE 2可能通过降解AngII,产生Ang1-7发挥抗损伤作用,对乳腺组织炎性损伤具有一定的保护作用。     

金黄色葡萄球菌表面蛋白A对奶牛乳腺上皮细胞的黏附作用

本试验拟探究金黄色葡萄球菌（金葡菌）表面蛋白A（Staphylococcus aureus surface protein A，SasA）编码基因在奶牛乳源金葡菌中是否具有普遍性及同源性，并结合蛋白结构组成研究SasA对奶牛乳腺上皮细胞的黏附作用。试验前期从中国北方5个荷斯坦牛场无菌条件下分离纯化了73株奶牛乳源金黄色葡萄球菌菌株，PCR扩增鉴定SasA基因并进行序列保守性分析。利用原核表达系统表达SasA蛋白的丝氨酸富集片段1（serine-rich repeat region 1， SRR1）及非重复区域（non-repeat region， NRR）并进行蛋白纯化。利用流式细胞仪检测NRR，牛血清白蛋白（bovine serum albumin， BSA）及SRR1对奶牛乳腺上皮细胞（Mac-T）黏附性差异。为进一步在NRR中定位发挥主要黏附作用的片段，试验采用了长度不同的NRR片段与完整NRR片段做竞争性黏附处理。PCR扩增产物鉴定及序列同源性分析结果显示，86.3%的牛源金葡菌菌株含SasA基因且序列一致性超过95%。相较于SRR1和BSA，NRR对细胞具有更强的黏附性。黏附抑制试验结果表明，NRR1-2片段（230—540 aa）对NRR抑制作用最明显。综上表明，SasA基因在奶牛乳源金葡菌中具有普遍性，该基因序列具有高度的保守性。在SasA蛋白中，对奶牛乳腺上皮细胞起主要黏附作用的为NRR1-2片段，大致定位在其结构域的230—540位氨基酸。本研究结果表明，与该区域结合的受体中可能存在SasA作为黏附素与奶牛乳腺上皮细胞互作的位点。     

奶牛乳铁蛋白肽真核表达载体的构建及其在奶牛乳腺上皮细胞中的表达

实验用奶牛乳铁蛋白肽特异性PCR引物从奶牛乳腺组织中扩增奶牛乳铁蛋白肽基因,然后将其连入pCMV-N-eGFP载体中,构建奶牛乳铁蛋白肽的真核表达载体GFP-LfcinB,并将其转染进奶牛乳腺上皮细胞中,分别运用蛋白质免疫印记和牛津杯法等方法检测GFP-LfcinB蛋白在细胞中的表达及其对金黄色葡萄球菌的抗菌活性.结果表明,试验成功的建立了奶牛乳铁蛋白肽的真核表达载体GFP-LfcinB,并且此重组载体能在奶牛乳腺上皮细胞中正常表达具有抗金黄色葡萄球菌活性的GFP-LfcinB蛋白.     

奶牛乳腺上皮细胞的克隆与特性分析

用组织块接种法分离培养奶牛乳腺上皮细胞,进行形态学观察、生长曲线的绘制和核型分析等生物学性状的检测,并进行酪蛋白基因的RT-PCR鉴定。结果显示,体外培养的奶牛乳腺上皮细胞生长旺盛,具有典型的上皮细胞形态特征;染色体数目为60;能够正常表达奶牛乳腺上皮细胞的2种特异性酪蛋白基因,即as1-酪蛋白基因和β-酪蛋白基因。表明成功获得了奶牛乳腺上皮细胞克隆。     

奶牛乳腺上皮细胞系的建立

采用组织块种植法,成功地培养了奶牛乳腺上皮细胞,并利用细胞角蛋白18的免疫荧光染色对乳腺上皮细胞进行了鉴定。通过对细胞接种存活率、群体倍增时间、生长曲线、形态学等生物学性状的检测,建立并鉴定了正常培养的奶牛乳腺上皮细胞系,细胞传至20代以上时仍保持旺盛的增殖活力。通过对细胞传代及反复冻存,建立了奶牛乳腺上皮细胞系,获得了大量的乳腺上皮细胞。     

奶牛乳腺上皮细胞的体外分离培养及超微结构鉴定

通过组织贴块法取部分奶牛乳腺组织进行培养,并通过在培养基中添加适当浓度的营养因子以及控制消化时间将成纤维细胞去除,纯化出原代奶牛乳腺上皮细胞。通过免疫荧光鉴定,形态学观察,扫描电镜和透射电镜检测原代乳腺上皮细胞特性。观察结果显示,本试验分离培养的牛乳腺上皮细胞角蛋白18免疫荧光染色鉴定结果呈阳性。形态学观察及超微结构观察显示,试验所分离的上皮细胞呈鹅卵石样单层聚集,胞内有丰富的线粒体和内质网,细胞状态良好,传至15代以上细胞依然增殖旺盛,因此可以作为研究奶牛乳腺机能的重要工具。     

漏芦乙醇提取物对奶牛乳腺上皮细胞泌乳信号通路的影响

为了探讨漏芦乙醇提取物对奶牛乳腺上皮细胞泌乳信号通路的影响,试验以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,先利用CASY细胞活力分析仪检测漏芦乙醇提取物(质量浓度分别为25,50,100,200,400μg/mL)作用于奶牛乳腺上皮细胞后乳腺上皮细胞的活力和增殖能力,选择添加对细胞生长增殖不受抑制即对细胞无毒性的漏芦乙醇提取物浓度来研究其对奶牛乳腺上皮细胞泌乳信号通路信号分子表达的影响。采用确定浓度的漏芦乙醇提取物处理细胞,然后用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测奶牛乳腺上皮细胞泌乳信号通路关键信号分子信号转导与转录激活因子5(STAT5)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、胆固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)、过氧化物酶增殖体激活受体γ(PPARγ)、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)和葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)基因的mRNA表达水平,以及采用Western-blot技术检测奶牛乳腺上皮细胞泌乳信号通路关键信号分子的蛋白质表达水平。结果表明:较高剂量(200,400μg/mL)的漏芦乙醇提取物显著抑制了奶牛乳腺上皮细胞活力及增殖能力(P0.05),因此选择25,50,100μg/mL的漏芦乙醇提取物来研究其对乳腺上皮细胞泌乳信号通路信号分子表达的影响;25,50,100μg/mL的漏芦乙醇提取物可显著提高细胞泌乳信号通路信号分子STAT5、mTOR、SREBP1、AKT1、GLUT1基因的mRNA表达水平(P0.05)及p-STAT5、p-mTOR、SREBP1、p-AKT1、GLUT1蛋白质表达水平(P0.05),但对PPARγ基因的mRNA表达及蛋白质的表达无显著影响(P0.05)。说明漏芦乙醇提取物能通过调节泌乳信号通路关键信号分子的表达,进而促进奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂和乳糖的合成。