β-羟基丁酸通过激活TLR4/NF-κB通路诱导奶牛乳腺上皮细胞炎性反应

旨在探究Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)/核转录因子kappaB(nuclear factor-kappaB,NF-κB)通路在β-羟基丁酸(β-hydroxybutyrate, BHBA)诱导奶牛乳腺上皮细胞炎性反应的分子作用机制。通过添加不同浓度的BHBA诱导奶牛乳腺上皮细胞MAC-T以模拟奶牛高酮血症中乳腺上皮细胞的炎性反应，并利用RNAi技术将TLR4-siRNA转染细胞42 h后加入3.6 mmol/L BHBA再处理24 h;通过RT-qPCR检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1beta, IL-1β)和IL-6等炎性因子的表达变化，并采用Western blot法测定TLR4/NF-κB通路关键蛋白的相对表达水平。结果表明，与对照组相比，不同浓度BHBA处理后，乳腺上皮细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA水平升高，当BHBA浓度为1.2 mmol/L或以上时，p-NF-κB p65/NF-κB p65比值和TRAF6蛋白水平显...     

芹菜素通过NF-κB和MAPK通路抑制MAC-T细胞和小鼠乳腺的炎性反应

为揭示芹菜素对奶牛乳腺炎的抑制作用及其机制,本研究采用脂多糖(LPS)刺激MAC-T细胞,MTT方法检测芹菜素对奶牛乳腺上皮细胞MAC-T的毒性;real-time PCR和Western blot方法检测炎性因子白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)以及氧化应激因子诱生型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧酶2(COX-2)的表达水平;Western blot检测核因子κB(NF-κB)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路关键蛋白的表达水平和磷酸化水平;免疫荧光检测NF-κB的核转移情况。结果表明：芹菜素(1,7,15 mg/L)显著降低了MAC-T细胞和小鼠乳腺中LPS诱导的COX-2、iNOS、IL-1β、IL-6的mRNA与蛋白质的表达水平(P<0.01)。而且,芹菜素显著降低了MAC-T细胞以及小鼠乳腺中LPS诱导的NF-κB(p65和IκBα)(P<0.05)和MAPK(p38、JNK1/2和ERK1/2)(P<0.01)的磷酸化水平,抑制了NF-κB p65的核转移。这些结果说明芹菜素通过抑制NF-κB和MAPK信号...     

利用牛乳腺细胞和小鼠乳腺组织分析异绿原酸C通过NF-κB信号通路对乳腺炎症反应的抑制效应

旨在探究异绿原酸C(ICAC)对乳腺炎及NF-κB炎性通路的抑制作用。本研究以脂多糖(LPS)分别刺激牛乳腺上皮细胞(MAC-T)和小鼠乳腺组织建立体外和体内炎性模型，采用MTT方法筛选ICAC处理MAC-T细胞的适宜浓度，ELISA检测炎性因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)和炎性介导因子(COX-2和iNOS)的表达水平，Western blot方法检测NF-κB信号通路关键蛋白(IκB和p65)的表达水平和磷酸化水平。结果发现：1)ICAC在20～100 mg·L^-1的浓度下对MAC-T细胞没有显著的生长抑制作用(P>0.05);2)1 mg·L^-1的LPS处理引起MAC-T细胞中IL-1β、IL-6的蛋白质表达量极显著高于对照组(P<0.01),ICAC处理(20、50、80 mg·L^-1)极显著下调了MAC-T细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α、COX-2和iNOS的表达量(P<0.01);3)小鼠腹腔注射的ICAC(60、80、100 mg·kg^-1)均降低了L...     

干酪乳杆菌抗LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎性损伤作用及机制

为探究干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)炎性损伤的缓解作用及机制,将10⁴,10⁵,10⁶ CFU/mL的干酪乳杆菌与奶牛乳腺上皮细胞共培养3 h后加入1 mg/L的LPS继续培养8 h,使用荧光定量PCR和Western blot方法检测相关炎性因子mRNA和通路关键蛋白的表达量。结果显示,与对照组相比,10⁵,10⁶ CFU/mL的干酪乳杆菌预处理组显著降低了奶牛乳腺上皮细胞IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-αmRNA的表达(P<0.05),同时,10⁴,10⁵,10⁶ CFU/mL的干酪乳杆菌预处理显著降低了IкBα和p65蛋白的磷酸化水平(P<0.05)。结果表明,干酪乳杆菌可以通过抑制奶牛乳腺上皮细胞NF-κB信号通路及相关炎性因子基因的表达,从而发挥抗炎作用。     

Chemerin对奶牛乳腺上皮细胞炎症和内质网应激及自噬的影响

体外培养奶牛乳腺上皮细胞,并用0.1 mg/L重组蛋白Chemerin处理细胞。Western blot检测炎症相关蛋白IL-1β和IL-6、自噬标志蛋白LC3和p62以及内质网应激关键蛋白GRP78和CHOP的表达;细胞免疫荧光染色分析细胞内活性氧(ROS)含量及p62蛋白表达定位情况。结果显示,Chemerin处理奶牛乳腺上皮细胞后,细胞内炎症因子IL-1β和IL-6、内质网应激蛋白GRP78和CHOP相对表达量及细胞ROS含量均显著上调(P0.05)。同时,自噬标志蛋白LC3-Ⅱ的表达明显上升(P0.01),而自噬底物p62呈显著性降低趋势(P0.01)。结果表明,细胞因子Chemerin可以通过调控相关基因的表达诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症的发生,同时激活内质网应激和自噬反应,其具体机制有待进一步阐明。     

褪黑素调节LPS诱导奶牛乳腺上皮细胞炎性因子的表达及其机制

为探索褪黑素降低奶牛乳腺上皮细胞炎性损伤的作用机制,分别用不同浓度的脂多糖(LPS)诱导奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)产生炎症反应,采用MTT法确定LPS的最佳致炎剂量,建立体外MAC-T炎症模型;采用ELISA检测褪黑素对LPS诱导MAC-T分泌TNF-α和IL-6、IL-8的影响;采用荧光定量PCR检测褪黑素对LPS诱导MAC-T Toll样受体信号通路关键因子,TLR4、NF-κB p50、NF-κB p65 mRNA表达量的影响。结果显示,5 mg/L LPS是诱导MAC-T炎症模型的最佳剂量,可极显著提高MAC-T培养液上清中TNF-α和IL-6、IL-8的含量(P0.05),而50μmol/L褪黑素可显著下调LPS诱导的MAC-T炎症因子TNF-α和IL-6、IL-8的蛋白表达(P0.05)。同时,TLR4/NF-κB信号通路关键因子NF-κB p50 mRNA的表达量也显著下调。表明褪黑素可能通过调节TLR4/NF-κB信号通路,影响LPS诱导的MAC-T炎症损伤反应。     

牛PSMA5基因RNA干扰载体的构建与筛选及在奶牛乳腺上皮细胞中的表达

设计4条待选的shRNA序列以及1条阴性对照序列,构建RNA干扰载体,然后转染到奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中,最后利用实时荧光定量PCR和Western blotting技术分别检测蛋白酶体α5亚基(PSMA5)在奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中mRNA和蛋白水平的表达。结果显示:转染shRNA-1组,shRNA-3组和shRNA-4组的PSMA5基因相对表达量显著低于阴性对照组(P0.05),且shRNA-4组的PSMA5基因相对表达量最低。结果表明:本试验成功构建并筛选出了PSMA5基因RNA干扰载体,并在奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中成功表达。     

蜂胶对细菌脂多糖刺激下奶牛乳腺上皮细胞炎症相关基因mRNA转录水平和紧密连接蛋白的影响

本试验旨在研究中国蜂胶乙醇提取物（ethanol extract of Chinese propolis，EECP）对细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞炎症相关基因mRNA转录水平和紧密连接渗透性的影响。EECP中总酚酸和总黄酮含量测定采用福林酚法和硝酸铝法，并建立LPS诱导奶牛乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells，MAC-T）炎症模型，采用CCK-8法测定EECP对MAC-T相对增殖率的影响，利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）评估EECP对LPS诱导的MAC-T细胞炎症相关因子（IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1β）相对mRNA转录水平；以及对紧密连接蛋白（occludin、ZO-1）相对mRNA转录水平进行检测，并进一步利用免疫荧光技术对紧密连接膜蛋白进行定位，确定EECP对LPS诱导MAC-T细胞炎症紧密连接渗透性的影响。结果显示：EECP中总酚酸含量为106.35 mg没食子酸当量（GAE）·g^-1、总黄酮含量为320.85 mg芦丁当量（RE）·g^-1；CCK-8结果显示EECP的安全浓度为0~15 μg·mL^-1，并可有效提高LPS刺激下MAC-T的活力；LPS刺激显著增加了细胞炎症相关因子IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1β mRNA的转录量（P<0.001）；但2.5~15.0 μg·mL^-1 EECP预处理显著降低了IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1β mRNA的转录量；与此类似，LPS刺激显著抑制了紧密连接蛋白基因（occludin、ZO-1）mRNA的转录量（P<0.01），而EECP预处理后紧密连接蛋白基因（occludin和ZO-1）mRNA的转录量显著增加（P<0.05）；免疫荧光染色试验也证实EECP能通过上调紧密连接蛋白（occludin、ZO-1）的表达，缓解LPS诱导的乳腺上皮细胞屏障功能紊乱。该结果证实，EECP对细菌脂多糖诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症具有良好的保护作用，这为利用中国蜂胶预防奶牛乳腺炎提供了试验基础。     

lncRNA EPB41L4A-AS通过调控ErbB3抑制奶牛乳腺上皮细胞增殖的研究

旨在探究泌乳早期高表达lncRNA EPB41L4A-AS在奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)中的功能及其调控机制。本研究通过将EPB41L4A-AS siRNA和si-NC分别转染BMECs,利用EdU和MTT试验检测其对BMECs增殖的影响；qPCR和Western blot试验检测ErbB3和PIK3R1、AKT、STAT5a基因表达情况。EdU和MTT结果表明，降低EPB41L4A-AS的表达后极显著提高了奶牛乳腺上皮细胞的活力(P<0.001),EdU阳性细胞数目明显增多；qPCR和Western blot结果表明，降低EPB41L4A-AS的表达后ErbB3和PIK3R1、AKT、STAT5a mRNA的相对丰度都显著高于对照组(P<0.05),且ErbB3和PIK3R1、AKT、p-AKT、STAT5a蛋白水平的相对表达量显著升高(P<0.05)。本研究结果表明，降低EPB41L4A-AS表达后能够促进ErbB3的表达，激活PI3K/AKT和JAK-STAT信号通路从而促进BMECs的增殖。本研究揭示了EPB41L4A-AS在BMECs增殖中的作用和调控途径...     

SIGIRR对奶牛乳腺上皮细胞TLR4致炎信号通路的负调控作用

旨在探究SIGIRR对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)TLR4信号通路的负调控作用。构建SIGIRR-pEGFP真核表达载体,脂质体法转染HEK293T及BMECs,荧光显微镜观察及Western blot验证融合蛋白SIGIRR-pEGFP的表达;LPS刺激转染后BMECs,检测TLR4及其信号通路分子IRAK1、IRAK4和TRAF6的变化,以及下游炎性因子IL-6、IL-8、IL-1β和TNF-α的表达量。结果显示,成功构建SIGIRR-pEGFP真核表达载体,荧光检测重组质粒转染到HEK293T和BMECs中;Western blot鉴定融合蛋白SIGIRR-pEGFP表达正确;重组质粒转染BMECs后,SIGIRR表达量较转染空载质粒组及空白未转染组显著升高(P0.01);炎性因子IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α、TLR4及下游信号分子IRAK1、IRAK4、TRAF6表达量显著降低(P0.01),转染空载质粒组与空白未转染组相比仅IRAK1表达量有差异(P0.05)。结果表明,本试验通过研究牛SIGIRR在BMECs中的作用,证实SIGIRR基因具有炎性负调控LPS-TLR4信号通路的作用,具有潜力成为临床治疗奶牛乳腺炎的新靶标。     

Sirt1在氧化应激所致奶牛乳腺上皮细胞损伤中的保护作用

旨在初步阐明Sirt1在奶牛乳腺氧化应激中对紧密连接的影响及机制。以奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)为研究对象,使用H₂O₂诱导细胞氧化应激构建细胞模型,添加Sirt1激动剂SRT 2104,使用流式细胞术检测细胞中活性氧的含量;通过RT-PCR检测Sirt1基因的转录水平;用Western blot检测Sirt1、ZO-1、Occludin、Cludin 3、p38MAPK、JNK、MLCK、MLC2的蛋白表达水平;通过细胞免疫荧光检测ZO-1、Occludin、Cludin 3的表达;同时使用试剂盒检测细胞的抗氧化能力。结果表明,H₂O₂刺激会显著抑制MAC-T细胞活性并抑制Sirt1基因的表达以及Sirt1、ZO-1、Occludin和Cludin 3的蛋白表达;SRT 2104可以有效改善H₂O₂刺激导致的ZO-1、Occludin和Cludin 3的蛋白表达下降;同时SRT 2104会增强细胞的抗氧化能力并抑制p38MAPK、JNK、MLCK蛋白的...     

抑制PERK对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞自噬的影响

旨在研究PERK在脂多糖(LPS)诱导的奶牛乳腺上皮细胞自噬中的作用。首先,试验设对照组(CON)和LPS组(LPS,4μg·mL^-1),研究LPS对奶牛乳腺上皮细胞内质网应激和自噬的影响;随后用不同浓度的PERK抑制剂GSK2606414(GSK)预处理细胞,通过测定PERK、ATF4、eIF-2α和CHOP的mRNA表达,筛选出GSK的最佳抑制浓度;最后将奶牛乳腺上皮细胞分为对照组(CON)、LPS组(LPS)、GSK+LPS组(GLPS)和GSK组4组,研究抑制PERK对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞自噬的影响。采用RT-qPCR和Western blot分析内质网应激、自噬相关基因和蛋白的表达,通过免疫荧光检测GRP78和p62的荧光强度。结果表明：1)与对照组相比,LPS组的PERK、IRE1α、ATF6、GRP78和CHOP的mRNA和蛋白表达均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)升高。LPS还可以显著升高LC3、ATG5、ATG14和Beclin1的mRNA和蛋白表达(P<0.01),并且显著降低p62的mRNA和蛋白表达(P...     

miR-142-3p对人乳腺上皮细胞MCF-10A增殖及乳蛋白合成的影响

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约为22 nt的非编码的调控性小RNA,在诸多生命活动中发挥重要作用,如参与调控细胞的增殖、分化、凋亡及肿瘤的发生发展。本试验应用脂质体转染技术抑制miR-142-3p在人乳腺上皮细胞的表达。试验采用实时荧光定量PCR、Western blotting、细胞增殖分析等技术,探索miR-142-3p对人乳腺上皮细胞增殖及乳蛋白合成的影响。结果显示,miR-142-3p沉默后,催乳素受体(prolactin receptor,PRLR)蛋白表达增强,同时,相关通路蛋白AKT、mTOR、STAT5、cyclinD1表达量均增加,细胞增殖能力增强。结果表明,在人乳腺上皮细胞中,miR-142-3p的沉默使PRLR蛋白表达量升高,通过调控AKT、mTOR、STAT5、cyclinD1相关通路蛋白而促进乳蛋白质的合成和乳腺上皮细胞的增殖。     

金黄色葡萄球菌PV-杀白细胞素的表达及其对奶牛乳腺上皮细胞的损伤作用

研究产PV-杀白细胞素(PVL)金黄色葡萄球菌ATCC49775、pvl缺陷株△pvl 49775和相应的回补株C-△pvl 49775以及体外重组的PVL(rPVL)对奶牛乳腺上皮细胞的损伤作用,为系统研究金黄色葡萄球菌感染奶牛乳腺上皮细胞的机制提供依据。采用原核表达的方法构建金黄色葡萄球菌LukS-PV和LukF-PV重组质粒并分别转化大肠杆菌BL21,诱导表达纯化后对其进行Western blot鉴定;用Live/Dead细胞荧光染色和Annexin V-FITC/PI双染法检测ATCC49775、△pvl 49775、C-△pvl 49775和rPVL对奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响。成功构建pET28a-LukS-PV、pET28a-LukF-PV重组表达载体,经诱导表达纯化后获得的LukS-PV浓度为0.6 mg·mL~(-1),LukF-PV浓度为1.15 mg·mL~(-1)。rPVL主要诱导奶牛乳腺上皮细胞凋亡(P0.01),金黄色葡萄球菌ATCC49775、△pvl 49775和C-△pvl 49775均能诱导奶牛乳腺上皮细胞明显凋亡和坏死,但pvl阳性菌株ATCC49775和C-△pvl 49775诱导的奶牛乳腺上皮细胞凋亡率和坏死率明显高于△pvl 49775(P0.05)。结果表明原核表达的rPVL对奶牛乳腺上皮细胞表现出较强的毒性;pvl缺陷株△pvl 49775诱导奶牛乳腺上皮细胞凋亡和坏死的能力比pvl阳性菌株ATCC49775和C-△pvl 49775低,说明PVL在金黄色葡萄球菌感染奶牛乳腺上皮细胞过程中有重要作用。     

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。     

苜蓿黄酮对脂多糖诱导下奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响

研究苜蓿黄酮对脂多糖(LPS)诱导下奶牛乳腺上皮细胞凋亡的影响。将奶牛乳腺上皮细胞分成4个组,即基础培养基、基础培养基中加入1 μg·mL^-1的LPS、基础培养基中加入1 μg·mL^-1的LPS和75 μg·mL^-1苜蓿黄酮、基础培养基中加入75 μg·mL^-1苜蓿黄酮。细胞在37 ℃, 5% CO₂的培养箱中培养。结果表明:1)LPS刺激12 h后奶牛乳腺上皮细胞活性下降,而添加苜蓿黄酮能够极显著抑制LPS诱导下细胞活性的下降(P<0.01)。2)在LPS刺激下,细胞内的活性氧(ROS)浓度升高,而添加苜蓿黄酮能够显著降低其浓度(P<0.05)。3)LPS显著上调细胞的IL-1β、IL-6、TNF-α、TLR2、TLR4和MyD88表达(P<0.01),而苜蓿黄酮能够显著下调细胞的IL-1β、IL-6、TNF-α和TLR2表达(P<0.01或P<0.05)。4)在LPS刺激下,p53、Caspase3、p38和P-p38蛋白的表达显著升高(P<0.01或P<0.05),而添加苜蓿黄酮能够显著降低p53和p38蛋白的表达(P<0.05)。在LPS诱导下,苜蓿黄酮能够通过降低ROS浓度,抑制细胞凋亡,提高细胞活性;可能通过抑制TLR2/MyD88信号通路来降低细胞炎症因子的表达,从而保护细胞免受炎性损伤。     

蜂胶对细菌脂多糖刺激下奶牛乳腺上皮细胞炎症相关基因mRNA转录水平和紧密连接蛋白的影响

本试验旨在研究中国蜂胶乙醇提取物(ethanol extract of Chinese propolis,EECP)对细菌脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)刺激下体外培养奶牛乳腺上皮细胞炎症相关基因mRNA转录水平和紧密连接渗透性的影响。EECP中总酚酸和总黄酮含量测定采用福林酚法和硝酸铝法,并建立LPS诱导奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,MAC-T)炎症模型,采用CCK-8法测定EECP对MAC-T相对增殖率的影响,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)评估EECP对LPS诱导的MAC-T细胞炎症相关因子(IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1β)相对mRNA转录水平;以及对紧密连接蛋白(occludin、ZO-1)相对mRNA转录水平进行检测,并进一步利用免疫荧光技术对紧密连接膜蛋白进行定位,确定EECP对LPS诱导MAC-T细胞炎症紧密连接渗透性的影响。结果显示:EECP中总酚酸含量为106.35 mg没食子酸当量(GAE)·g~(-1)、总黄酮含量为320.85 mg芦丁当量(RE)·g~(-1);CCK-8结果显示EECP的安全浓度为0～15μg·mL~(-1),并可有效提高LPS刺激下MAC-T的活力;LPS刺激显著增加了细胞炎症相关因子IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1βmRNA的转录量(P0.001);但2.5～15.0μg·mL~(-1) EECP预处理显著降低了IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1βmRNA的转录量;与此类似,LPS刺激显著抑制了紧密连接蛋白基因(occludin、ZO-1)mRNA的转录量(P0.01),而EECP预处理后紧密连接蛋白基因(occludin和ZO-1) mRNA的转录量显著增加(P0.05);免疫荧光染色试验也证实EECP能通过上调紧密连接蛋白(occludin、ZO-1)的表达,缓解LPS诱导的乳腺上皮细胞屏障功能紊乱。该结果证实,EECP对细菌脂多糖诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症具有良好的保护作用,这为利用中国蜂胶预防奶牛乳腺炎提供了试验基础。     

鸡白细胞介素-18基因的原核表达及多克隆抗血清的制备

将编码鸡白细胞介素-18(interleukin-18，IL-18)成熟蛋白的基因亚克隆至原核表达载体pPROEXTMHT中，构建重组质粒并进行确证性序列测定。然后将重组质粒转化大肠杆菌DH5α并用IPTG于37℃诱导培养。表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在，目的蛋白表达量占菌体蛋白的30％。SDS-PAGE和Western blot分析显示，表达的鸡IL-18融合蛋白相对分子质量约为23000。包涵体被6mol／L盐酸胍裂解后，通过镍离子亲和树脂进行了纯化。用所获得的重组鸡IL-18融合蛋白及其纯化产物经3次肌肉注射豚鼠，制备豚鼠抗鸡IL-18多克隆抗血清，并用琼脂扩散试验多克隆抗血清进行了证明。本试验成功的原核表达、纯化了鸡IL-18融合蛋白，并制备了抗鸡IL-18多克隆抗血清，为下一阶段关于鸡IL-18重组蛋白生物学特性及其应用的研究打下了坚实的基础。     

亮氨酸对κ-酪蛋白合成的影响及相关信号通路的研究

本研究旨在探讨其他氨基酸缺乏条件下补充亮氨酸对奶牛乳腺上皮细胞κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成以及细胞增殖的影响,并从mRNA水平探究mTOR信号通路介导的蛋白质合成的重要性。处理组1在对照组(稀释100倍的培养基)的基础上补充亮氨酸,处理组2在处理组1的基础上添加mTOR信号通路上游抑制剂,分别采用RT-qPCR技术和ELISA法测定基因的相对表达量和蛋白合成量,CCK-8法测定细胞增殖。结果表明:亮氨酸显著促进了κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成(P<0.05),而添加抑制剂极显著降低了这种作用(P<0.01);各处理对蛋白质合成信号通路相关基因mTOR、S6K1、4EBP1、eIF4E、eEF2相对表达量均有一定影响;抑制剂能显著抑制细胞增殖(P<0.05)。结果提示,补充亮氨酸能显著促进κ-酪蛋白的合成,这可能与mTOR信号通路介导蛋白质合成有关,此外,mTOR信号通路也可调控奶牛乳腺上皮细胞的增殖。     

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式，进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程，本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化；在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸，采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响；采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路，使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示，在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期（P<0.05，P<0.01）；在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平（P<0.01）；亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路（P<0.05），而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达（P<0.05，P<0.01），进而极显著抑制β-Casein的合成（P<0.01）。以上研究结果表明，4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关，亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达，进而影响乳蛋白的合成。