L-精氨酸调控miR23b介导的自噬缓解运输应激中大鼠小肠黏膜上皮损伤

发布时间：2017-12-17 16:25

  本文关键词：L-精氨酸调控miR23b介导的自噬缓解运输应激中大鼠小肠黏膜上皮损伤

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【摘要】：动物夏季运输过程中受到高温、震动等多种因素刺激。导致机体全身血液再分配,肠道缺血损伤,细胞外源供应受阻、营养受限。机体通过自噬实现细胞内能源再循环。本研究选择大鼠运输应激模型与大鼠IEC-6细胞热应激模型分别进行功能与机制的研究,两种模型高度相关。探讨肠上皮细胞对应激反应应答的作用机制及L-精氨酸的保护机制。1.运输应激导致大鼠空肠上皮损伤的机制研究采用大鼠热与震动复合运输应激模型。结果显示,35°C,O.1g相对离心力震荡应激1天或3天后,大鼠体重、直肠温度、血清皮质酮含量及HSP27/70mRNA表达均显著升高。小肠黏膜绒毛顶端上皮细胞损伤、固有层裸露、细胞核皱缩、内质网肿胀等结构改变,绒毛顶端发生凋亡$通过基因芯片高通量筛选差异基因。结果显示,在93个差异基因中,67个参与内质网未折叠蛋白应答,11个参与自噬调节,P53、MAPK和mTOR相关信号通路可能被激活。Q-PCR验证结果与芯片趋势一致。免疫组化和Westemblot结果显示Casp3、Casp12和LC3在小肠绒毛顶端显著升高,mTOR、P-AKT含量下降。结果表明,运输应激导致大鼠小肠黏膜,上皮损伤,内质网应激参与应激应答并诱导自噬,可能是损伤应答中的细胞存活机制。2.MiR23b在IEC6细胞中的功能性研究采用IEC-6细胞热应激模型,并与大鼠运输模型关联。结果显示,热应激后miR23b下调,通过软件预测miR23b潜在靶基因及基因结合靶点,并通过报告基因试验验证。最终确定UBE20为miR23b靶基因^深度测序结果提示,miR23b敲低后,142个差异基因中集中分布在自噬、泛素化、凋亡及应激反应应答有关GO及pathway中。通过对差异基因进行分析,表明miR23b可能通过调控细胞泛素化水平影响细胞自噬、参与细胞应激机制调控。3.L-Arg对miR23b介导的应激损伤的调控44°C热应激1.5小时后,细胞镜下明显损伤,自噬体增多,mREP-GFP-LC3示踪技术显示自噬活性明显升高,miR23b应激后下降。5mM浓度的L-Arg组能够提高热应激中miR23b表达水平,抑制热应激引起的IEC-6细胞自噬,调节miR23b靶基因UBE20及泛素化相关基因UBE2R2、UBE2D1、UBR3、Smurf2等mRNA表达,降低Casp3、Casp9的表达,趋势与miR23b过表达热应激组一致。对L*Arg组大鼠连续7天补充L-Ar?后进行运输应激。结果-/显尔,与应激组比,补充L-Arg后大鼠体重有所升高,血清生化指标有所恢复。形态学观察显示,大鼠空肠黏膜损伤减轻。Q-PCR结果显示miR23b应激后下降而L-Arg可以上调miR23b,自噬变化趋势与体外试验一致。提示L-Arg通过调控miR23b对应激引起的大鼠小肠黏膜上皮细胞发挥保护作用。结论:1、运输应激导致大鼠空肠黏膜细胞损伤,激活大鼠空肠上皮细胞的自噬与内质网应激,通过调节Akt-TSC-mTOR诱导了细胞自噬。2、miR23b参与机体应激反应应答的过程。UBE20是miR23b的靶基因,miR23b可能通过泛素-蛋白酶体途径调节自噬。3、L-Arg通过上调miR23b,对应激中自噬和泛素化进行调控,缓解应激造成的上皮细胞损伤。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S852.3

【参考文献】

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本文编号：1300792