丁酸梭菌介导mTOR信号通路调控猪肠上皮细胞炎症反应的分子机制

本试验旨在研究丁酸梭菌（CB）介导雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路调控产肠毒素大肠杆菌K88（ETEC K88）感染猪肠上皮细胞（IPEC-J2）炎症反应的分子机制。按试验步骤处理细胞,利用1×103 cfu/mL 的ETEC K88感染IPEC-J2以及400 nmol/L的mTOR抑制剂处理IPEC-J2,到达作用时间后,分别收集细胞及培养上清,然后按照猪肿瘤坏死因子（TNF-α）和猪白细胞介素-8（IL-8）检测试剂盒说明书进行细胞因子检测,以及使用荧光定量PCR（qPCR）法进行ZO-1、occludin和mTOR表达量的检测。结果表明：与ETEC组相比,抑制剂+ETEC组、CB+ETEC组和抑制剂+CB+ETEC组ZO-1和occludin的表达量均显著升高,或有升高趋势,ZO-1的表达量分别升高了86.59%、31.48%和133.98%,occludin的表达量分别升高了69.34%、18.63%和87.52%,而mTOR的表达量分别降低了40.81%、11.62%和52.43%。与CB+ETEC组相比,抑制剂+CB+ETEC组在mTOR活性被抑制后ZO-1和occludin的表达量极显著升高了77.97%和58.07%,而mTOR的表达量极显著降低了46.18%,CB与抑制剂协同逆转ETEC造成的紧密连接蛋白表达下降。综上所述,ETEC K88能够激活mTOR信号通路,而CB通过介导mTOR信号通路能够降低ETEC K88感染IPEC-J2引起的炎症反应,并提高紧密连接蛋白的表达量,从而减轻细胞损伤。 [关键词] 猪肠上皮细胞|丁酸梭菌|产肠毒素大肠杆菌K88|mTOR信号通路|肠道健康     

产肠毒素大肠杆菌感染IPEC-J2细胞后IL-17细胞因子表达变化及其功能初探

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic E.coli, ETEC)是引起新生和断奶仔猪腹泻(post-weaning diarrhea, PWD)的最重要的病原之一。ETEC进入肠道后与肠上皮细胞的相互作用既是该细菌致病的前提条件,也是激发宿主免疫反应的基础。本研究旨在分析ETEC感染猪肠上皮细胞后IL-17细胞因子表达变化,同时探索细胞因子在抵抗ETEC感染中的免疫防御机制。本研究采用猪肠上皮细胞系IPEC-J2和产肠毒素大肠杆菌标准株(C83901)为主要研究材料,通过RT-PCR、ELISA、免疫荧光及免疫印迹的方法分析了IL-17细胞因子及肠黏膜免疫防御相关基因在感染前后的变化。同时,进一步研究了IPEC-J2细胞中相关IL-17细胞因子刺激对肠黏膜防御相关基因的调控作用。结果表明,除IL-17D未检测到外,C83901能促进所有IL-17细胞因子mRNA的转录,尤其能显著上调IL-17A、IL-17C在基因和蛋白水平的表达。ETEC感染或者体外添加IL-17A/IL-17C有利于IPEC-J2细胞中黏蛋白(mucin-2)、紧密连接蛋白(claudin-1、 claudin-2)及防御素pBD-2的表达。结果提示,ETEC感染后,肠上皮细胞通过调节IL-17细胞因子的表达进而增强肠黏膜屏障功能以抵抗该细菌的入侵。     

富马酸与肉桂醛联用调节产肠毒素型大肠杆菌诱导猪肠上皮细胞氧化应激的分子机制

本试验旨在研究富马酸（FA）与肉桂醛（CA）联用调节产肠毒素型大肠杆菌（ETEC）K88诱导猪肠上皮细胞IPEC-J2氧化应激的分子机制。试验选用IPEC-J2细胞建立氧化损伤模型,用不同浓度FA和CA处理IPEC-J2细胞12和24 h,并用CCK-8法检测细胞活力,确定最佳处理浓度和时间;以最佳处理浓度的FA和CA预处理细胞,ETEC K88感染细胞3、6、12和24 h,检测其活菌黏附率,采用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测细胞因子含量和抗氧化指标,并用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定热休克蛋白70(Hsp70)和核因子-κB(NF-κB)信号通路相关基因mRNA相对表达量。结果表明：1) FA和CA的最佳处理浓度分别为1.00 mg/mL和1.00μL/mL,最适培养时间为12 h。2）添加FA和CA可有效抑制ETEC K88黏附IPEC-J2细胞,当ETEC K88感染细胞3 h时其黏附率显著下降（P<0.05）,6、12和24 h时极显著下降（P<0.01）。3）添加FA和CA可极显著降低ETEC K88感染细胞中促炎性细胞因子白细胞介素-8(IL-8...     

基于猪小肠上皮细胞炎症模型分析产肠毒素大肠杆菌诱导的转录组表达变化

【目的】分析产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC）诱导猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）炎症反应的主要宿主调控基因及相关分子通路，为进一步揭示ETEC感染引发炎症反应的作用机制提供理论依据。【方法】用感染复数（multiplicity of infection，MOI）为100的ETEC菌液感染IPEC-J2细胞，18 h后收集细胞上清，通过ELISA方法检测炎性因子白细胞介素1β（interleukin 1 β，IL-1β）的分泌水平。由Illumina PE150测序平台进行高通量转录组测序，通过edgeR v 3.12.1软件对测序结果进行差异表达分析，利用GOseq和KOBAS 2.0软件对得到的差异表达mRNA进行GO功能和KEGG通路富集分析，随机挑选5条差异表达mRNA，利用实时荧光定量PCR对其验证。【结果】试验成功建立了ETEC感染诱导的IPEC-J2细胞炎症模型。与对照组相比，炎症模型组共发现529条差异表达mRNA，其中236条表达上调，293条表达下调，包括HSP90AA1、CGNL1、CADPS2、EHBP1等免疫相关基因。GO功能分析表明，ETEC感染后差异表达mRNA显著富集于细胞组分和生物过程，包括细胞内成分（intracellular part）、细胞质（cytoplasm）、核成分（nuclear part）、胞内膜结合细胞器（intracellular membrance-bounded organelle）、膜结合细胞器（membrance-bounded orgabelle）及细胞进程（cellular process）等。KEGG通路分析表明，炎症模型中差异表达基因大多数被注释到疾病相关通路及Toll样受体信号通路、mTOR信号通路、细胞周期、黏附连接等免疫相关信号通路。利用实时荧光定量PCR验证随机挑选的5条差异表达mRNA，结果与测序报告中差异表达mRNA变化趋势一致，证明测序结果可信。【结论】HSP90AA1、CGNL1、CADPS2和EHBP1等基因可能在ETEC黏附IPEC-J2细胞并诱导炎症反应中发挥关键作用，并通过Toll样受体、mTOR等信号通路进行免疫调控。研究结果为进一步揭示ETEC感染诱导炎症反应的分子机制及相关调控网络提供参考依据。     

肉桂醛对炎性IPEC-J2细胞AQP4和NHE3基因表达的影响

本试验旨在探讨肉桂醛（CA）对炎性猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）水通道蛋白4(Aquaporin 4,AQP4)和钠-氢交换蛋白3(Na+-H+Exchanger3,NHE3)表达的影响,以揭示肉桂醛抗炎止泻的分子作用机制。将IPEC-J2细胞随机分为对照组、脂多糖组（5.00μg/mL LPS）和LPS+CA组（5.00μg/mL LPS+0.05μL/mLCA）组,各组按剂量孵育12h后,每组3个重复。采用CCK-8法检测细胞活力,RT-qPCR检测IL-1α、TNF-α、AQP4及NHE3 mRNA的相对表达水平,ELISA检测细胞中IL-6、TNF-α、IL-1α含量,Western blotting检测AQP4及NHE3蛋白表达。结果显示：与对照组相比,5μg/mL LPS能显著提高IPEC-J2细胞中IL-1α和TNF-α mRNA丰度及IL-6、TNF-α、IL-1α含量,说明5μg/mL LPS能诱导IPEC-J2细胞的炎症反应;与LPS组相比,0.05μL/mL CA与LPS共处理后,IPEC-J2细胞中IL-1α和TNF-α mRNA的表达水平显著下降,IL-6、...     

饲用凝结芽孢杆菌对感染产肠毒素大肠杆菌K88断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响

本文旨在研究饲用凝结芽孢杆菌对感染产肠毒素大肠杆菌(ETEC) K88断奶仔猪生长性能和肠道菌群、形态及细胞因子表达的影响。试验选用32头25日龄断奶的健康"杜×长×大"商品公猪,按照初始体重一致原则分成4个组,每组8个重复,单笼饲养。ETEC K88感染前7 d,2个组饲喂基础饲粮(BD组),另外2个组饲喂在基础饲粮中添加1.0×10~7CFU/g凝结芽孢杆菌的饲粮(PD组)。第8天起,开展2×2双因素试验,4个组设计如下:1) NCH+BD组,口服生理盐水、饲喂基础饲粮;2) NCH+PD组,口服生理盐水、饲喂添加凝结芽孢杆菌饲粮;3) CH+BD组,口服ETEC K88、饲喂基础饲粮;4) CH+PD组,口服ETEC K88、饲喂添加凝结芽孢杆菌饲粮。试验猪口服5 mL ETEC K88(活菌数1.0×10~9CFU/mL)或5 mL 0.9%生理盐水,持续3 d。试验用凝结芽孢杆菌是经体外牛津杯法确定的1株对ETEC K88具有良好抑菌效果的菌株,添加量1.0×10~7CFU/g。试验第11天,取仔猪空肠、回肠、盲肠及食糜样本,测定肠道菌群、形态及细胞因子表达量。结果表明:1)ETEC K88感染处理显著降低断奶仔猪平均日增重和平均日采食量、空肠和盲肠食糜中乳酸杆菌数量、空肠和回肠绒毛高度以及空肠黏膜白细胞介素-10(IL-10)mRNA表达量(P0.05);同时,显著提高断奶仔猪料重比和腹泻指数、空肠和盲肠食糜中大肠杆菌数量、空肠和回肠隐窝深度以及空肠黏膜白细胞介素-6(IL-6) mRNA表达量(P0.05)。2)饲用凝结芽孢杆菌处理显著提高断奶仔猪平均日增重和平均日采食量、空肠和盲肠食糜中乳酸杆菌数量、空肠和回肠绒毛高度以及空肠黏膜IL-10 mRNA表达量(P0.05);同时,显著降低断奶仔猪料重比和腹泻指数、空肠和盲肠食糜中大肠杆菌数量、空肠和回肠隐窝深度以及空肠黏膜IL-6 mRNA表达量(P0.05)。3)除腹泻指数外,ETEC K88感染处理与饲用凝结芽孢杆菌处理之间对其他指标均无显著互作效应(P0.05)。结果提示,无论是否ETEC K88感染处理,饲用凝结芽孢杆菌均可通过平衡肠道菌群、维持肠道正常形态和缓解肠道炎症反应,改善断奶仔猪生长性能。     

发酵乳酸杆菌F6对鸡小肠上皮细胞β-防御素-9基因表达的影响

采用实时荧光定量PCR（fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR）检测益生性发酵乳酸杆菌F6刺激鸡小肠上皮细胞后抗菌肽β-防御素-9（AvBD9）基因表达变化,为从益生菌与上皮细胞抗菌肽表达关系的新角度解析益生菌发挥益生作用的新途径和机制提供一定的基础及依据。利用不同剂量（2×105,2×106,2×107 CFU）的发酵乳酸杆菌F6分别刺激原代培养的鸡小肠上皮细胞4h,提取刺激后的细胞总RNA,反转录为cDNA,FQ-PCR检测抗菌肽AvBD9基因表达变化。结果表明,未受刺激的正常对照组也检测到AvBD9mRNA的表达,发酵乳酸杆菌F6能上调AvBD9基因表达。刺激组中AvBD9mRNA的表达在不同剂量组之间存在差异。2×105 CFU/mL组AvBD9mRNA的表达量极显著高于未受细菌刺激的对照组和2×106 CFU/mL组（P〈0.01）,显著高于2×107 CFU/mL组（P〈0.05）。2×106 CFU/mL组和2×107 CFU/mL组AvBD9mRNA的表达量显著高于未受细菌刺激的对照组（P〈0.05）,但2×106 CFU/mL组和2×107 CFU/mL组之间无显著差异（P〉0.05）。发酵乳杆菌F6与鸡小肠上皮细胞相互作用过程中可提高抗菌肽AvBD9mRNA的表达,且存在剂量依赖性。     

黑酵母β-1,3/1,6-葡聚糖对感染肠炎沙门氏菌Caco-2细胞促炎症和抗炎症细胞因子基因mRNA表达水平的影响

本试验采用实时荧光定量PCR分析黑酵母β-1,3/1,6-葡聚糖对肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)诱导Caco-2细胞表达细胞因子基因mRNA表达水平的影响。试验选用Caco-2细胞,分成4个组:对照组(A组)、肠炎沙门氏菌感染组(B组)、β-1,3/1,6-葡聚糖组(C组)和β-1,3/1,6-葡聚糖+肠炎沙门氏菌共培养组(D组)。C、D组用黑酵母β-1,3/1,6-葡聚糖(50μg/mL)预处理24 h,然后B、D组各孔接种1×108CFU/mL肠炎沙门氏菌处理3 h。实时荧光定量PCR方法分析细胞肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β(TGF-β)基因mRNA表达水平。结果表明:肠炎沙门氏菌和β-1,3/1,6-葡聚糖均极显著地上调了IL-1β、TNF-α、IL-8和IL-10基因mRNA表达水平(P<0.01),但对TG F-β基因mRNA表达水平无显著影响(P>0.05)。与肠炎沙门氏菌感染组相比,添加β-1,3/1,6-葡聚糖可显著地下调肠炎沙门氏菌诱导Caco-2细胞的细胞因子IL-1β、IL-8和TNF-α基因mRNA表达水平(P<0.05),并且显著上调IL-10、TGF-β基因mRNA表达水平(P<0.05)。由此可知,黑酵母β-1,3/1,6-葡聚糖能抑制肠炎沙门氏菌感染引起的肠道上皮细胞免疫炎症反应。     

丁酸梭菌早期干预对大肠杆菌攻毒肉鸡肠道炎症因子和抗菌肽基因表达的影响

为研究丁酸梭菌(CB)早期干预对大肠杆菌攻毒肉鸡肠道炎症因子和抗菌肽基因表达的影响,本试验选用健康的1日龄肉鸡200只,在1～3 d时,随机选择100只每天灌喂1 mL浓度为109cfu/mL的丁酸梭菌,另外100只灌喂1 mL生理盐水。在7日龄阶段,生理盐水灌喂肉鸡分成:对照组和大肠杆菌组(EC);丁酸梭菌处理肉鸡分成:丁酸梭菌组(CB组)和丁酸梭菌+大肠杆菌组(CB+EC组),其中EC组和CB+EC组均分别灌喂1 mL 108cfu/mL产肠毒素大肠杆菌菌液进行攻毒,而对照组和CB组则灌喂1 mL生理盐水。ETEC攻毒后记录鸡群的下痢情况,分别于攻毒后第3天(10日龄)和7天(14日龄)屠宰取回肠组织,实时荧光定量检测炎症因子和抗菌肽基因的表达。结果显示:(1)大肠杆菌攻毒后,丁酸梭菌灌喂的雏鸡均未出现死亡的情况,对照组和大肠杆菌组中雏鸡死亡率为3%。鸡群在灌喂大肠杆菌后出现了明显的下痢,大肠杆菌组下痢率为73.52%,而丁酸梭菌早期干预使得大肠杆菌攻毒引起的下痢率降低为29.41%。(2)在回肠组织中,攻毒3 d后,CB组与EC组和EC+CB组相比,IL-8和TLR4基因的表达量显著降低(P 0.05),而IL-10基因的表达量显著升高(P 0.05)。攻毒7 d后,CB组IL-10的表达量显著高于EC组(P 0.05),而对照组和CB组TLR4的表达量显著低于EC组与CB+EC组(P 0. 05)。(3)对于肠道抗菌肽基因的表达水平,攻毒3 d后,CB组回肠组织AvBD10表达量极显著高于其他处理组(P 0.01)。攻毒7 d后,CB组与EC组AvBD9的表达量显著高于其他组(P 0.01),CathB1表达量各处理组均显著增加(P 0.01)。综上所述,丁酸梭菌早期干预可以在一定程度上降低大肠杆菌攻毒肉鸡肠道中的炎症反应和提高抗菌肽基因的表达,从而减少大肠杆菌引起的下痢。     

丁酸梭菌早期干预对大肠杆菌攻毒肉仔鸡肠道菌群和短链脂肪酸的影响

试验旨在研究丁酸梭菌(Clostridium butyricum)早期干预对产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)攻毒肉仔鸡肠道短链脂肪酸(SFAs)和菌群结构的影响。选用1日龄ROSS肉仔鸡200只,分为两组,每组100只,试验前3 d,其中一组每天灌喂1 mL浓度为10~9CFU/mL的丁酸梭菌,另外一组灌喂1 mL生理盐水。7日龄时,将灌喂生理盐水的肉仔鸡分成对照组(Control)和大肠杆菌组(EC);灌喂丁酸梭菌的肉仔鸡分成丁酸梭菌组(CB)和丁酸梭菌+大肠杆菌组(CB+EC)。7日龄至试验结束,EC组和CB+EC组灌喂1 mL(10~8CFU/mL)产肠毒素大肠杆菌菌液进行攻毒,Control组和CB灌喂1 mL生理盐水。ETEC攻毒后第3 d和7 d屠宰取样。结果显示:①在肉仔鸡盲肠中,10日龄时,与Control组相比,CB组中乙酸含量极显著提高(P0.01),EC组中的乙酸含量显著降低(P0.05);CB组和CB+EC组中丁酸的含量较为相近,均极显著高于Control组和EC组(P0.01)。14日龄时,与Control组相比,CB组中的乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸含量均显著提高(P0.05),EC组中的乙酸、丙酸、丁酸显著降低(P0.05)。②10日龄时,在CB组中,瘤胃球菌属相对丰度最高,显著高于其他各试验组(P0.05)。由此可见,丁酸梭菌早期干预大肠杆菌攻毒的肉仔鸡可一定程度上促进肠道短链脂肪酸的生成和改善盲肠菌群结构。     

产肠毒素大肠杆菌F41感染猪小肠上皮细胞初期lncRNA的表达谱分析

本研究旨在分析产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC）感染猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）后，在感染初期细胞内长链非编码RNA （long non coding RNA，lncRNA）的表达谱变化，探究lncRNA在ETEC感染初期所起到的调控作用。使用ETEC F41感染IPEC-J2，在感染前和感染初期（感染后4 h）收集细胞，通过Illumina Hiseq Xten平台进行高通量测序，共发现lncRNA 9 975条。感染初期与感染前相比，共发现100条差异表达lncRNA，其中40条表达上调，60条表达下调。通过miRanda-3.3a和psRobot_v1.2软件共同预测差异表达lncRNA的靶基因，并对差异表达lncRNA的靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果显示，感染初期差异表达lncRNA的靶基因显著富集于细胞核、核仁、代谢过程调控及发育过程等GO功能条目中。KEGG分析表明，感染初期差异表达lncRNA的靶基因主要富集在PI3K-Akt信号通路、肌动蛋白细胞骨架调节、黏附斑及细胞周期等信号通路。利用实时荧光定量PCR随机验证了5条差异表达lncRNA，结果与测序分析中表达变化趋势一致。本研究对ETEC感染IPEC-J2细胞初期的lncRNA表达谱进行了差异分析，为深入探究lncRNA在ETEC感染初期中的作用机制提供了参考依据。     

M细胞靶向肽对FaeG抗原的免疫增强作用

为研究M细胞靶向肽co1的免疫增强作用,本研究从肠产毒素性大肠杆菌(ETEC)全基因组中扩增FaeG基因,通过重叠延伸PCR的方法将人工合成的co1靶向肽编码序列连接到FaeG基因的3'端,获得FaeG-co1融合基因.并分别将FaeG和FaeG-co1基因克隆到pET-30b表达载体中,转化于大肠杆菌BL21 (DE3)进行表达.SDS-PAGE和western blot分析显示,FaeG和FaeG-co1基因在大肠杆菌中均获得了高效表达,表达产物主要以包涵体形式存在.分别用两种重组菌表达的包涵体免疫昆明鼠,测定特异性IgG、sIgA抗体水平,并用ETEC强毒株对免疫鼠进行攻毒.结果表明,FaeG-co1重组蛋白免疫小鼠诱导机体产生的特异性IgG和sIgA抗体水平均显著高于FaeG组;FaeG-co1组两次免疫后即可对ETEC致死剂量的攻毒保护率达到100％.这些结果表明M细胞靶向肽对抗原具有免疫增强作用,是一种极具应用前景的免疫增强分子.     

嗜酸乳杆菌对氧化应激仔猪小肠上皮细胞抗氧化能力和紧密连接蛋白表达的影响

本研究旨在探讨嗜酸乳杆菌对氧化应激仔猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)抗氧化能力及紧密连接蛋白-1(ZO-1)、闭锁蛋白(occludin)和闭合蛋白(claudin)蛋白表达的影响。首先将IPEC-J2分为9组,分别加入0(对照)、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8和2.0 mmol/L的过氧化氢(H_2O_2),每组6个复孔,根据细胞活力确定最佳H_2O_2浓度。然后根据结果选择1.2 mmol/L的H_2O_2建立氧化应激IPEC-J2模型,将细胞分为7组,分别加入为0(对照)、1.0×10~5、1.0×10~6、1.0×10~7、1.0×10~8、1.0×10~9和1.0×1010CFU/mL嗜酸乳杆菌,每组6个复孔,处理时间为24 h,分析嗜酸乳杆菌对氧化应激IPEC-J2抗氧化能力。最后选择1.2 mmol/L的H_2O_2建立氧化应激IPEC-J2模型,加入1.0×10~9CFU/mL嗜酸乳杆菌继续培养24 h,将细胞分为4组,分别是对照组(添加等量的磷酸盐缓冲液)、H_2O_2氧化应激组、嗜酸乳杆菌组、嗜酸乳杆菌组+H_2O_2组(先加入H_2O_2后加入嗜酸乳杆菌),每组6个重复,测定ZO-1、occludin和claudin蛋白的表达量。结果显示:1)与对照组相比,当H_2O_2浓度高于0.6 mmol/L时,细胞活力显著降低(P0.05)。与对照组和0.6～1.0 mmol/L H_2O_2组相比,当H_2O_2浓度处于1.2～1.8 mmol/L时,细胞活力显著下降(P0.05)。2)与对照组相比,当嗜酸乳杆菌浓度高于1.0×10~8CFU/mL时,细胞活力显著提高(P0.05)。3)在氧化应激条件下,随着嗜酸乳杆菌浓度的增加,细胞活力逐渐上升。与对照组相比,当嗜酸乳杆菌浓度低于1.0×10~7CFU/mL时,细胞活力显著降低(P0.05),当嗜酸乳杆菌浓度高于1.0×10~9CFU/mL时,细胞活力显著提高(P0.05)。4)与对照组相比,当嗜酸乳杆菌浓度高于1.0×10~6CFU/mL时,细胞中丙二醛(MDA)含量显著降低(P0.05),嗜酸乳杆菌浓度高于1.0×10~7CFU/mL时,细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升(P0.05),其他各组中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性较对照组显著升高(P0.05)。5)与H_2O_2氧化应激组相比,嗜酸乳杆菌组和嗜酸乳杆菌+H_2O_2组中细胞浆内ZO-1和occludin蛋白表达量显著降低(P0.05);与对照组和H_2O_2氧化应激组相比,嗜酸乳杆菌组和嗜酸乳杆菌+H_2O_2组中claudin蛋白表达量显著降低(P0.05)。由此可知,嗜酸乳杆菌能够促进细胞的生长,增强细胞的抗氧化能力,降低胞浆内紧密连接蛋白的表达量。     

葛根素、黄芩苷和盐酸小檗碱对肠毒素大肠杆菌(ETEC)生长及毒力相关基因mRNA表达的影响

为了研究葛根素、黄芩苷和盐酸小檗碱对肠毒素大肠杆菌(ETEC)生长及分泌毒素的影响,在ETEC菌液中加入终浓度为200μg/mL的葛根素,终浓度为1μg/mL的黄芩苷,以及终浓度为100μg/mL的盐酸小檗碱,检测葛根素、黄芩苷和盐酸小檗碱对ETEC生长情况、菌毛亚基蛋白FaeG以及毒力因子(STa、STb和LT) mRNA表达的影响,结果发现,葛根素、黄芩苷和盐酸小檗碱对ETEC的生长有一定的抑制作用,其中黄芩苷可显著抑制ETEC分泌外毒素。     

植物乳杆菌抑制产肠毒素型大肠杆菌诱发猪肠上皮细胞炎症反应的分子机制

本试验旨在研究植物乳杆菌抑制产肠毒素型大肠杆菌(ETEC)诱发猪肠上皮细胞炎症反应的分子机制。试验利用植物乳杆菌预处理猪肠上皮细胞IPEC-J2 3 h,ETEC刺激细胞1、3、6、12和24 h,收集细胞及其培养上清,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测上清液中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,采用实时荧光定量PCR检测细胞中Toll样受体2(TLR2)和Toll样受体4(TLR4)以及NOD样受体3(NLRP3)和NOD样受体6(NLRP6)的表达,采用Western blot检测细胞中丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)[p38和细胞外信号调节激酶(ERK)]和核转录因子-κB(NF-κB)p65的磷酸化水平以及紧密连接蛋白——闭合小环蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)和闭锁蛋白(occludin)的表达。分别采用p38 MAPK抑制剂、ERK-MAPK抑制剂和NF-κB p65抑制剂处理IPEC-J2细胞1 h,再用植物乳杆菌预处理细胞3 h,最后用ETEC处理细胞24 h,收集细胞和培养上清,采用ELISA法检测IL-1β、IL-8和TNF-α含量以及乳酸脱氢酶(LDH)活性。结果表明:1)与ETEC处理相比,植物乳杆菌预处理能够极显著降低ETEC感染12～24 h细胞产生IL-1β、IL-8和TNF-α的含量(P0.01),显著或极显著提高ETEC感染3～12 h细胞中TLR2、TLR4、NLRP3和NLRP6的mRNA相对表达量(P0.05或P0.01),极显著降低ETEC感染24 h细胞中TLR2和NLRP3的mRNA相对表达量(P0.01),极显著降低ETEC感染3～6 h细胞中p38 MAPK和NF-κB p65的磷酸化水平(P0.01),显著或极显著提高ETEC感染6～24 h细胞中ZO-1和occludin的表达量(P0.05或P0.01)。2)与ETEC处理相比,抑制剂和植物乳杆菌共同作用能够极显著降低ETEC感染细胞产生IL-1β、IL-8、TNF-α的含量和LDH的活性(P0.01),植物乳杆菌单独作用也可以极显著降低ETEC感染细胞产生LDH的活性(P0.01),并且信号通路抑制剂对植物乳杆菌调控部分促炎性细胞因子的产生有协同作用。综上所述,植物乳杆菌可以通过致弱p38 MAPK磷酸化和阻断NF-κB信号通路的活化而降低炎症相关因子的产生,从而表现出提高猪肠上皮细胞完整性的潜力。     

温和气单胞菌毒力基因的检测及其对鲫鱼致病性试验

为探究温和气单胞菌菌株A.S1的致病性,采用PCR方法扩增溶血素基因(hly)、细胞兴奋性肠毒素基因(alt)、黏附素基因(aha1)和气溶素基因(aerA)4种毒力基因,并运用动物回归试验探究菌株A.S1对鲫鱼的致病性。结果表明,菌株A.S1可扩增出hly、aha1和alt 3种毒力基因,未扩增出aerA基因。动物回归试验显示,试验组鲫鱼在腹腔注射温和气单胞菌0.3mL(浓度为1.5×108 CFU/mL)后,5d内死亡率达100%。表明毒力基因型为hly+、aha1+、alt+和aerA-的菌株A.S1为高毒力菌株,且菌株的毒力基因型与致病性呈正相关。     

双重PCR检测猪产肠毒素性大肠埃希菌耐热肠毒素基因

为了研究猪产肠毒素性大肠埃希菌(ETEC)耐热肠毒素基因(STa、STb)的临床快速诊断方法,试验以已发表的猪ETEC耐热肠毒素基因保守区为目的片段设计合成了2对可扩增182bp和108bp的引物,建立了检测ETEC耐热肠毒素基因的双重PCR检测方法。结果表明:该方法对猪肠出血性大肠埃希菌(EHEC)EDL933、猪链球菌、鼠伤寒沙门杆菌和猪肺疫巴氏杆菌的检测结果均为阴性;对11株分离自广东佛山地区腹泻仔猪的待检菌株进行检测,结果STa+5株、STb+2株,其中STa+STb+1株。     

色氨酸对产肠毒素大肠杆菌感染SD大鼠肠道的防御作用

旨在研究色氨酸对产肠毒素大肠杆菌(ETEC)感染损伤SD大鼠肠道的防御作用。本试验采用2*2双因子试验设计,将40只28日龄雌性SD大鼠,体质量(68.41±0.29)g,随机分为4组:基础日粮组(B);ETEC攻毒组(E,1.0×10^8 ETEC K88);色氨酸缺乏组(I,0.1 mL/d、10 g/L依那普利)。色氨酸缺乏+ETEC攻毒组(E+I,1.0×10^8 ETEC K88+0.1 mL/d、10 g/L依那普利),每组10个重复,每个重复1只。采用H.E染色组织切片观察、酶联免疫吸附测定(ELISA)、三重聚合酶链式反应(PCR)、免疫蛋白印迹、实时荧光定量(RT-PCR)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)法分别对SD大鼠肠道细胞因子水平、抗菌肽表达和蛋白水平、粪便中ETEC数量以及盲肠微生物区系变化进行检测。结果表明,依那普利通过抑制ACE2酶阻碍肠道色氨酸吸收,显著降低大鼠空肠和回肠黏膜绒毛高度、淋巴细胞数量和绒毛高度/隐窝深度值(P<0.05);ETEC攻毒显著降低大鼠空肠淋巴细胞数量、绒毛高度/隐窝深度值(P<0.05)和回肠绒毛高度和淋巴细胞数量(P<0.05)。ETEC攻毒使SD大鼠粪便中ETEC数量显著增高(P<0.05)。依那普利抑制剂对SD大鼠粪便中ETEC数量无显著影响(P<0.05);依那普利通过抑制ACE2酶阻碍肠道色氨酸吸收增加空肠和回肠IL-6(P<0.05)和空肠TNF-α质量浓度(P=0.059),降低空肠TGF-β质量浓度(P=0.056);ETEC攻毒使空肠IL-6和回肠IL-6、IL-8和TNF-α质量浓度显著增加(P<0.05),降低空肠TGF-β质量浓度(P=0.059)。依那普利通过抑制ACE2酶阻碍肠道色氨酸吸收显著降低大鼠空肠和回肠Defa-5、BD-2基因mRNA相对表达量(P<0.05);ETEC攻毒使空肠Defa-5、IDO基因和回肠IDO基因mRNA相对表达量显著增加(P<0.05);依那普利通过抑制ACE2酶阻碍肠道色氨酸吸收使空肠、回肠mTOR、BD-2蛋白水平显著降低(P<0.05),使空肠TLR-4蛋白水平显著增加(P<0.05)。色氨酸缺乏、ETEC攻毒降低盲肠微生物多样性,降低拟杆菌门微生物数量,色氨酸不缺乏组盲肠微生物多样性优于缺乏组。结果显示色氨酸通过维持肠道炎性细胞因子浓度稳定、促进肠道黏膜发育和提高肠道抗菌肽基因表达改善肠道微生态环境,对ETEC感染SD大鼠肠道具有防御作用。     

大肠杆菌与金黄色葡萄球菌对奶牛子宫内膜组织细胞因子表达及损伤程度的影响

本试验旨在研究体外感染金黄色葡萄球菌与大肠杆菌对奶牛子宫内膜组织中细胞因子白介素-6(IL-6)、IL-1β和IL-8的表达及损伤程度的影响。以体外培养的奶牛子宫内膜组织作为研究对象,采用1×10~5～1×10~9 CFU/mL大肠杆菌与金黄色葡萄球菌对奶牛子宫内膜组织进行体外感染,通过实时荧光定量PCR和ELISA方法检测两种细菌刺激后奶牛子宫内膜组织中IL-6、IL-1β及IL-8 mRNA与蛋白的表达量,并用HE染色法观察两种细菌感染后奶牛子宫内膜组织病理学切片。结果显示,1×10~5～1×10~9 CFU/mL大肠杆菌体外感染后,奶牛子宫内膜组织中IL-6、IL-1β和IL-8 mRNA表达量均极显著高于空白对照组(P0.01);金黄色葡萄球菌感染浓度为1×10~5、1×10~6 CFU/mL时,IL-6、IL-1βmRNA表达量极显著高于空白对照组(P0.01),感染浓度为1×10~7 CFU/mL时,IL-6、IL-1βmRNA表达量显著高于空白对照组(P0.05),感染浓度为1×10~6 CFU/mL时,IL-8 mRNA表达量显著高于空白对照组(P0.05),其他感染浓度均与空白对照组无显著差异(P0.05)。奶牛子宫内膜组织感染1×10~5～1×10~9 CFU/mL金黄色葡萄球菌和大肠杆菌时,IL-6、IL-1β及IL-8蛋白表达量均极显著高于空白对照组(P0.01)。相同浓度的大肠杆菌感染奶牛子宫内膜组织后,IL-6、IL-1β及IL-8 mRNA与蛋白表达量均极显著高于金黄色葡萄球菌感染组(P0.01)。HE切片染色结果显示,大肠杆菌感染后仍有部分上皮细胞保留,而金黄色葡萄球菌感染后上皮细胞全部脱落。本试验结果表明,大肠杆菌与金黄色葡萄球菌感染奶牛子宫内膜组织后,引起的炎症反应不同。大肠杆菌感染后,促炎性细胞因子被显著上调,而金黄色葡萄球菌感染后破坏子宫内膜上皮细胞程度更加严重。     

产肠毒素大肠杆菌K88ab/K88ad菌毛操纵子fae全基因的克隆、表达及生物学活性的初步研究

为研究K88ab/K88ad菌毛对细胞的黏附作用,本研究分别以产肠毒素E.coli (ETEC) K88ab C83901株和K88ad C83903株基因组DNA为模板,采用PCR技术扩增这两种K88菌毛操纵子fae基因(均约7.9 kb).将其分别克隆于表达质粒pBR322中构建pBR-K88ab和pBR-K88ad重组质粒,并将其分别转化至不含任何菌毛的E.coli SE5000株中.该重组菌能够分别与鼠抗K88菌毛阳性血清和抗K88菌毛单克隆抗体(MAb)产生凝集反应;在电镜下观察到重组菌表面大量表达K88菌毛.采用热抽提法提取其体外表达的K88ab和K88ad菌毛,SDS-PAGE电泳检测结果显示,菌毛蛋白的分子量约为26 ku.玻板凝集试验和western blot结果表明:重组表达的K88ab及K88ad菌毛与K88+参考株菌毛均能够被抗K88菌毛阳性血清和MAb识别.以猪小肠上皮细胞系IPEC-J2为模型进行黏附和黏附抑制试验,结果表明表达K88菌毛的重组菌及K88+参考株均能够黏附于IPEC-J2上皮细胞表面;而且阳性血清和MAb能够有效抑制重组菌或K88+参考株对猪小肠上皮细胞系的黏附结合.