LTβR基因在大肠杆菌F18抗性型和敏感型苏太仔猪间的差异表达分析

旨在探讨LTβR基因在苏太断奶仔猪各组织间的mRNA表达谱,并比较分析该基因在大肠杆菌F18抗性/敏感型群体间的表达差异,为进一步探讨该基因的功能及筛选断奶仔猪大肠杆菌F18抗性遗传标记提供一定的指导和依据。试验分别挑选35日龄大肠杆菌F18抗性/敏感型苏太断奶仔猪各4头,利用实时荧光定量PCR方法比较分析LTβR基因在11个组织(心、肝、脾、肺、肾、胃、肌肉、胸腺、淋巴结、十二指肠、空肠)间的表达差异。结果:LTβR基因在检测的11个组织中均有表达,其中在肝、肺、肾、胃、十二指肠和空肠呈现高水平表达,在脾和淋巴结中呈现中等水平表达,在心脏、肌肉和胸腺组织中呈现低水平表达。除肝脏外,LTβR基因在抗性型个体中表达量普遍高于敏感型个体,而且在肠系膜淋巴结中的表达量极显著高于敏感型个体(P0.01)。由此推测,LTβR基因的表达上调有利于断奶仔猪抵御大肠杆菌F18的感染,且可能是通过在淋巴结组织中的高表达维持和提高了肠道的免疫水平,从而提高了断奶仔猪抵御大肠杆菌F18感染的能力。     

TNF-α基因在F18大肠杆菌抗性型和敏感型断奶仔猪间的差异表达分析

本研究运用Real-time PCR方法分析TNF-α基因在苏太猪F18大肠杆菌抗性型和敏感型断奶仔猪群体中11个组织中的表达谱,以及在抗性型和敏感型个体之间的差异表达,以探讨TNF-α基因在断奶仔猪抗F18大肠杆菌感染中的作用。结果表明:TNF-α基因在抗性型和敏感型个体所检测的11个组织中均有表达,其中在脾脏、肺、肾脏、胸腺和淋巴结组织中表达量较高,在十二指肠和空肠组织中呈中度表达;TNF-α基因在F18大肠杆菌抗性型个体各个组织中的表达量普遍高于敏感型个体,且脾脏、肾脏、胸腺和十二指肠组织中TNF-α基因在抗性型个体中的表达量显著高于敏感型个体(P0.05)。由此推测,TNF-α基因的较高表达可能有利于提升仔猪对F18大肠杆菌的抵抗能力,在F18大肠杆菌侵袭后引起的一系列免疫应答过程中发挥着重要的作用。     

猪TLR4基因在F18大肠杆菌抗性型和敏感型资源群体间的差异表达分析

本研究旨在检测TLR4基因mRNA在猪各个组织的分布以及在F18大肠杆菌抗性型和敏感型群体间差异表达水平,为探讨该基因在免疫识别和F18大肠杆菌抗性中发挥的作用提供理论依据。本试验运用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR技术进行定量测定。首先,各取8头35日龄F18大肠杆菌抗性型和敏感型苏太仔猪组织样,包括心脏、肝脏、脾脏等11个组织,提取总RNA,以GAPDH基因为内参基因,进行实时荧光定量PCR。对TLR4基因mR-NA进行均一化处理,利用荧光阈值(Ct值)计算TLR4基因mRNA在各个组织以及F18大肠杆菌抗性型和敏感型群体间表达量。结果显示,TLR4 mRNA在猪各种组织中广泛表达,在肺、淋巴结、肾脏和脾脏等免疫器官中表达量较高,F18大肠杆菌敏感型的TLR4基因表达量普遍高于抗性型个体的表达量,在各个组织中(除胃外)TLR4表达量差异倍数从1.083到2.980不等;在肺、淋巴结、肾脏和胸腺组织中,F18大肠杆菌敏感型的TLR4基因表达量显著高于抗性型个体的表达量(P<0.05)。本研究结果表明,TLR4基因通过天然免疫识别机制对猪F18大肠杆菌病等革兰氏阴性疾病有一定的影响,TLR4基因表达量...     

F18大肠杆菌抗性型与敏感型苏太断奶仔猪十二指肠组织比较转录组分析

旨在揭示培育品种—苏太猪(杜洛克×梅山猪)F18大肠杆菌抗性的调控通路和重要候选基因,同时进一步探究中外猪品种F18大肠杆菌抗性调控遗传基础的差异。本研究以课题组前期获得的苏太猪和梅山猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型断奶仔猪全同胞个体为研究对象,通过转录组测序筛选苏太猪F18大肠杆菌抗性相关的调控通路以及重要候选基因,并在细胞水平,利用qPCR和Western blot分析F18大肠杆菌刺激小肠上皮细胞IPEC-J2后重要候选基因(蛋白)的表达变化,同时利用qPCR检测重要候选基因在苏太和梅山断奶仔猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型个体十二指肠组织中的差异表达情况。结果显示:1)在苏太断奶仔猪F18大肠杆菌抗性型与敏感型个体中筛选出238个差异表达基因,主要参与Toll样受体信号通路(toll-like receptor signaling pathway)和糖脂类通路(glycosphingolipid biosynthesis-lacto and neolacto series),其中TLR5、IL-1β、FUT2为重要候选基因;2)不同血清型F18大肠杆菌(F18ac、F18ab)菌体分别刺激小肠上皮细胞IPEC-J2后,FUT2、IL-1β、TLR5基因mRNA表达水平显著上调(P0.05),并且其蛋白表达水平也表现为明显的上调,由此表明,TLR5、IL-1β和FUT2在断奶仔猪F18大肠杆菌感染过程中发挥重要的调控作用;3)组织差异表达分析显示,TLR5、IL-1β和FUT2在苏太猪抗性型与敏感型个体十二指肠组织中表达差异均达到显著水平(P0.05),而梅山猪中TLR5、IL-1β表达差异达到极显著水平(P0.01),FUT2表达水平差异不显著(P0.05)。结合课题组前期关于梅山猪及外来引进品种F18大肠杆菌抗性相关分子机制研究及报道,本研究进一步证明中外猪品种F18大肠杆菌抗性调控的遗传基础确实存在差异,Toll样受体信号通路及CD14、TLR5等基因可能在中国地方品种—梅山猪抵抗F18大肠杆菌感染过程中发挥着免疫调控作用,而鞘糖脂合成通路及FUT2等基因可能在外来猪品种F18大肠杆菌受体形成过程中起关键作用。     

HSP27基因在苏太猪F18大肠杆菌抗性型和敏感型个体间的差异表达分析

热休克蛋白27(heat shock protein 27,HSP27)是哺乳动物普遍存在的小休克蛋白家族成员之一,在参与调解细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程中起到了重要的作用。为探讨猪HSP27基因的表达水平及其与F18大肠杆菌抗性的关系,本研究运用荧光定量PCR方法检测HSP27基因在苏太猪F18大肠杆菌病抗性型和敏感型资源群体中各组织的表达水平,并分析在E.coli F18抗性组和敏感组中的表达差异。结果表明:HSP27基因在所有检测个体的11个组织中均有表达,其中肺中表达量最高,其次在肝、脾、肾、十二指肠和空肠中表达较高,而在肌肉、胸腺和淋巴结中表达较低;抗性组和敏感组差异表达显示,在肝脏和淋巴结2个组织中,HSP27基因在抗性组个体中的表达量极显著高于敏感性个体的表达量(P0.01),在脾脏、胸腺和空肠3个组织中,HSP27基因在抗性组个体中的表达量显著高于敏感性个体的表达量(P0.05)。HSP27基因在E.coli F18抗性组免疫组织和肠道组织中的高水平表达提示HSP27基因可能在机体抵抗F18大肠杆菌感染过程中发挥了重要的免疫调控作用。     

猪m6A甲基化酶WTAP基因与F18大肠杆菌感染的关系

本研究旨在探讨猪m⁶A甲基化酶WTAP表达水平与大肠杆菌（E. coli）感染抗性的关系。选取35日龄苏太断奶仔猪（Sus scrofa）大肠杆菌抗性型和敏感型个体各4头,采集十二指肠和空肠组织,利用RT-qPCR检测WTAP在E. coli抗性型和敏感型个体十二指肠、空肠的表达差异,并分别利用产肠毒素大肠杆菌（F18ab、F18ac）刺激和内毒素（LPS）诱导猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,检测WTAP基因的表达变化。同时构建WTAP基因干扰载体并转染IPEC-J2细胞,通过菌毛定量、菌落计数以及间接免疫荧光试验检测该基因沉默对大肠杆菌黏附能力的影响。结果显示：在十二指肠和空肠组织中,WTAP基因在E. coli抗性型个体中的表达量显著高于敏感型个体（P<0.01）;并且在F18ab和F18ac刺激后表达量显著下降,与LPS诱导6 h后结果相一致（P<0.01）。沉默WTAP基因后,大肠杆菌黏附能力极显著上升（P<0.01）。本研究在细胞和个体水平上验证发现,m⁶A甲基转移酶WTAP的高表达可能有助于仔猪抗大肠杆菌感染,为进一步揭示仔猪抗大肠杆菌感染的RNA甲基化调控机制奠定基础。     

TLR5基因启动子区甲基化修饰与苏太断奶仔猪E. coli F18抗性的关系

旨在分析探讨TLR5基因启动子区甲基化修饰对断奶仔猪F18大肠杆菌抗性的调控作用。本研究首先利用qPCR和Western blot检测分析了TLR5基因在F18大肠杆菌抗性型和敏感型苏太断奶仔猪小肠组织(十二指肠和空肠)中的差异表达,然后利用生物信息学分析和双荧光素酶报告系统检测确定TLR5基因核心启动子区、CpG岛及其作用元件,进而检测并分析TLR5基因启动子区甲基化修饰与TLR5基因在F18大肠杆菌抗型和敏感型断奶仔猪小肠组织中表达水平的相关性。结果表明,TLR5基因在敏感型断奶仔猪十二指肠和空肠组织中的mRNA表达水平分别显著(P0.05)和极显著(P0.01)高于在抗性型个体中的表达,且十二指肠和空肠组织中敏感组蛋白表达水平均显著高于抗性组(P0.05)。TLR5基因启动子区包含2个CpG岛和16个作用元件,启动子区第2个CpG岛第6个CG位点甲基化水平对TLR5基因的表达具有一定的调控作用,该位点位于转录因子Sp1结合的核心启动子区域。本研究结果表明,猪TLR5基因的表达水平和F18大肠杆菌的抗性有关,其低表达可能有利于F18大肠杆菌抗性;TLR5基因启动子区第2个CpG岛第6个CG位点甲基化能够显著抑制TLR5基因的表达,并最终影响断奶仔猪对大肠杆菌的抗性。     

MUC4和MUC13基因在ETECF18抗性型和易感型梅山断奶仔猪间的差异表达分析

MUC4和MUC13基因作为产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coil,ETEC)F4的重要抗性候选基因,可能在断奶仔猪抗ETEC F18菌株的感染过程中发挥重要作用,因此本试验运用实时荧光定量PCR法分析了MUC4和MUC13基因在梅山猪ETEC F18抗性型和易感型个体11个组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、肌肉、胸腺、淋巴结、十二指肠和空肠)中的表达水平及差异。结果显示,MUC4和MUC13基因在检测的11个组织中均有不同程度的表达。其中,在胸腺和淋巴组织中,MUC4基因在抗性型个体中的表达水平显著高于易感型个体(P0.05);在肺脏组织中,MUC13基因在抗性型个体中的表达水平显著高于易感型个体(P0.05),且MUC13基因在抗性群体肠道中的表达水平较高。由此推测,MUC4基因在免疫组织、MUC13基因在肠道组织的高表达可在一定程度上提高了机体的免疫能力,保护和润滑肠道,从而抵抗ETEC F18菌株对机体的感染。     

苏太断奶仔猪TAP1基因启动子区甲基化修饰与F18大肠杆菌抗性的关系

本试验运用亚硫酸氢盐(BSP)+Miseq测序法分析苏太断奶仔猪F18大肠杆菌抗性型和敏感型个体十二指肠和空肠组织TAP1基因启动子区的甲基化水平,并运用real-time PCR(RT-PCR)方法检测TAP1的m RNA表达量,进而分析TAP1基因启动子区甲基化修饰对m RNA表达的影响,探讨TAP1基因启动子区甲基化修饰对F18大肠杆菌抗性的调控作用。结果表明:TAP1基因启动子区2个Cp G岛及其中间区域内存在28个Cp G位点,且都存在不同程度的甲基化;其中在Cp G-6位点,抗性型个体空肠组织中的甲基化水平显著低于敏感型个体的甲基化水平(P0.05);在Cp G-7和Cp G-8位点,抗性型个体十二指肠组织中的甲基化水平显著高于敏感型个体的甲基化水平(P0.05);Cp G-7和Cp G-8位点甲基化水平与TAP1基因m RNA表达量呈负相关。本实验结果显示,Cp G-6、Cp G-7和Cp G-8是调控基因转录水平的关键性位点,断奶仔猪可能通过对TAP1基因启动子区Cp G岛这些关键位点的去甲基化来提高十二指肠和空肠组织中m RNA的表达水平,进而发挥对E.coli F18抗性的调控作用。     

SLA-DQA基因在F18大肠杆菌抗性和敏感性断奶仔猪间的差异表达分析

运用荧光定量PCR方法分析SLA-DQA基因在苏太猪F18大肠杆菌病抗性和敏感性资源群体中各个组织的分布和表达水平,以及在抗性组和敏感组中的表达差异,以探讨SLA-DQA基因在断奶仔猪抗大肠杆菌F18菌株感染中发挥的作用。试验结果显示,SLA-DQA基因在所检测的11个组织中均有表达,并呈现相似的表达规律,在肺、脾和淋巴结中的表达量较高,在空肠、十二指肠和胸腺中也有中度的表达。SLA-DQA基因在抗性组个体各个组织中的表达量普遍高于敏感性个体,而且在肺、脾、淋巴结、空肠和十二指肠5个组织中,SLA-DQA基因在抗性组个体中的表达量显著高于敏感性个体(P<0.05)。由此可见,当断奶仔猪受到大肠杆菌毒素侵扰后,SLA-DQA基因较高的表达量有利于SLA-II类抗原分子的合成,SLA-DQA基因虽然不是针对由大肠杆菌F18菌株造成的断奶仔猪腹泻和水肿病的直接免疫因子,但是在断奶仔猪受大肠杆菌F18菌株病原菌侵袭后引起的一系列生理变化和应答过程中发挥着重要的作用。