罗伊氏乳杆菌胞外囊泡介导肉鸡肠道炎症保护和免疫调控的研究
发布时间：2021-07-21 05:45
益生菌可通过塑造肠道微生态平衡和免疫稳态而改善宿主健康状况,不仅常用于预防和治疗人类肠道炎症性疾病,而且在畜禽生产上有巨大应用潜力。罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）是鸡肠道中最主要的共生乳杆菌之一,可作为开发鸡用益生菌的候选菌种。为提高应用效果,需要明晰益生菌与宿主间通讯交流的潜在机制。除了与宿主细胞直接接触发生相互作用外,益生菌还可通过输出功能性分子与宿主建立联系。然而,共生菌/益生菌这种向宿主递送效应分子的机制仍不甚明了。近年来,人们发现细菌分泌的胞外囊泡（EVs）是细菌成分的递送系统,在细胞间通讯中发挥重要作用。本论文以乌鸡肠道中高免疫活性的共生L.reuteri为目标菌株,探索该菌株是否能产生EVs,以及这些EVs是否能在鸡体内介导免疫调控和肠道炎症保护;然后采用体外细胞试验进一步探究这些EVs介导免疫调控的作用机制。取得的结果如下:试验一鸡肠道高免疫活性罗伊氏乳杆菌的筛选本试验通过16S rDNA测序的生物信息学方法从本实验室前期分离自乌鸡肠道中的乳杆菌中鉴定出四株L.reuteri,然后通过耐胃肠道环境试验、抑菌试验、粘附性评价试验和免疫活性评价试...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
鸡胃肠道菌群种类及丰度（Yeomanetal.2013）
第一章文献综述3解析与家禽生长性能潜在相关的菌群有助于生产管理者们通过定向干预肠道菌群组成来提高家禽生产效率。但仍需更多的研究来提供足够的信息，尤其是需要确定肠道细菌与饲料利用率变化的因果关系（Stanleyetal.2012）。图1-2肠道菌群与宿主家禽、饲料和环境微生物之间的相互作用（PanandYu2013）。Figure1-2Themodeloftheinteractionsamonggutmicrobiota,poultryhost,dietandlittermicrobiota.1.1.2.2肠道菌群与肠道形态和生理功能家禽胃肠道在早龄阶段经历着快速的发育过程，为菌群的定殖提供了理想的生态位（DiazCarrascoetal.2019）。同时，肠道菌群在肠道发育过程中也起着重要作用。例如，微生物发酵产生的SCFAs可促进肠细胞的增值，这也从某些方面解释了肠道共生菌的促生长作用（Blottièreetal.2003）。肠道菌群也会影响宿主的肠道形态。研究表明，幼龄阶段补充益生菌可增加肉鸡小肠绒毛高度以及绒毛高度与隐窝深度的比值（Caoetal.2013;Forderetal.2007）。同样，病原菌的过度繁殖也会改变肠道形态，这种形态变化主要是由于病原菌影响肠道菌群结构而间接引起的（Golderetal.2011）。此外，肠道中的一些细菌还可通过破坏肠粘膜的绒毛和微绒毛来阻碍消化酶的分泌，或者分泌蛋白酶来降解消化酶（Fengetal.2007）。因此，肠道微生物也会影响肠道消化酶活性。1.1.2.3肠道菌群与宿主免疫肠道菌群具有刺激与塑造宿主免疫系统的重要功能。同时，宿主免疫系统也适时进化出多种方式来维持其与微生物的共生关系。这种相互作用的维持可诱导宿主抵抗病原体的保护性反应，并参与对无害抗原持续耐受的调控（Belkaidetal.2017）。在家禽上，已有大量研究报道了肠道菌群在免疫系统发育和功能中的作用，包括先天性免疫和适应性免疫（Oakleyetal
西北农林科技大学博士学位论文10摄入L.rhamnosus和L.casei也有类似的结果（Plaza-Diazetal.2013）。在鸡上，也发现了益生菌相似的调节作用。例如，E.faeciumAL41可有效保护试验鸡免受空肠弯曲杆菌的感染，它可上调空肠弯曲杆菌感染的雏鸡盲肠内抗炎基因TGF-β4的表达，下调促炎基因IL-17的表达，并能激活产生IgA的免疫细胞（Letnickáetal.2017）。益生菌的免疫调节功能涉及到多种受体及信号通路，如TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR9、NOD1和NOD2等以及NF-κB（Nuclearfactorkappa-B）信号通路、MAPK（Mitogen-activatedproteinkinase）信号通路和炎性小体介导的信号通路等（Bermudez-Britoetal.2012;Plaza-Diazetal.2019）。图1-3三种益生乳杆菌对宿主免疫调节的分子机制（Bronetal.2012）。Figure1-3ProbioticmolecularinteractionsofthreeLactobacilliandofGram-positivebacteriaingeneralwithhostimmunecells.注：a.L.plantarum调控NF-κB信号通路，包括释放Th1型细胞因子，随后促进Tregs和Th1细胞发育。这个过程可能由脂磷壁酸（LTA）诱导的信号通路通过TLR2-CD14或TLR2-TLR6异源二聚体介导的，随后通过NOD2受体激活胞外信号调节激酶（ERK），然后再激活NF-κB。NF-κB复合体受A20、BCL-3及NF-κB抑制剂的负向调控。此外，LTA诱导的信号通路也会增加紧密连接蛋白。b.L.rhamnosusstr.GG可分泌p40和p75蛋白，通过诱导表皮生长因子受体（ECFR）磷酸化和下游PI3K-AKT和PKC信号通路恢复凋亡细胞、加强上皮细胞的屏障功能。BCL-9、
【参考文献】：
期刊论文
[1]Strategies to modulate the intestinal microbiota and their effects on nutrient utilization, performance, and health of poultry[J]. Sudhir Yadav,Rajesh Jha. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2019(03)
[2]甘草酸对体外鸡巨噬细胞免疫和杀菌功能的影响（英文）[J]. Bai-kui WANG,Yu-long MAO,Li GONG,Xin XU,Shou-qun JIANG,Yi-bing WANG,Wei-fen LI. Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2018(10)
[3]Dietary L-theanine alleviated lipopolysaccharide-induced immunological stress in yellow-feathered broilers[J]. Rui Li,Zehe Song,Jianfei Zhao,Dongxiao Huo,Zhiyong Fan,De-Xing Hou,Xi He. Animal Nutrition. 2018(03)
[4]乳酸菌株植物乳杆菌和粪链球菌对肉鸡免疫性能的影响[J]. 杭柏林,胡建和,刘丽艳,刘保国,王丽荣,王宪文,王三虎. 广东农业科学. 2008(11)
博士论文
[1]益生屎肠球菌胆盐耐受调控机制的研究[D]. 周罗雄.西北农林科技大学 2019
[2]免疫活性乳酸菌的筛选及其抗肉鸡沙门氏菌感染的研究[D]. 冯军厂.西北农林科技大学 2016
[3]益生乳酸杆菌的黏附及免疫调节作用研究[D]. 任大勇.吉林大学 2013
硕士论文
[1]大肠杆菌属Nissle1917胞外囊泡蛋白组分析及其对鼠巨噬细胞功能的免疫调控作用[D]. 林华.西北农林科技大学 2019
本文编号：3294439
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
鸡胃肠道菌群种类及丰度（Yeomanetal.2013）
第一章文献综述3解析与家禽生长性能潜在相关的菌群有助于生产管理者们通过定向干预肠道菌群组成来提高家禽生产效率。但仍需更多的研究来提供足够的信息，尤其是需要确定肠道细菌与饲料利用率变化的因果关系（Stanleyetal.2012）。图1-2肠道菌群与宿主家禽、饲料和环境微生物之间的相互作用（PanandYu2013）。Figure1-2Themodeloftheinteractionsamonggutmicrobiota,poultryhost,dietandlittermicrobiota.1.1.2.2肠道菌群与肠道形态和生理功能家禽胃肠道在早龄阶段经历着快速的发育过程，为菌群的定殖提供了理想的生态位（DiazCarrascoetal.2019）。同时，肠道菌群在肠道发育过程中也起着重要作用。例如，微生物发酵产生的SCFAs可促进肠细胞的增值，这也从某些方面解释了肠道共生菌的促生长作用（Blottièreetal.2003）。肠道菌群也会影响宿主的肠道形态。研究表明，幼龄阶段补充益生菌可增加肉鸡小肠绒毛高度以及绒毛高度与隐窝深度的比值（Caoetal.2013;Forderetal.2007）。同样，病原菌的过度繁殖也会改变肠道形态，这种形态变化主要是由于病原菌影响肠道菌群结构而间接引起的（Golderetal.2011）。此外，肠道中的一些细菌还可通过破坏肠粘膜的绒毛和微绒毛来阻碍消化酶的分泌，或者分泌蛋白酶来降解消化酶（Fengetal.2007）。因此，肠道微生物也会影响肠道消化酶活性。1.1.2.3肠道菌群与宿主免疫肠道菌群具有刺激与塑造宿主免疫系统的重要功能。同时，宿主免疫系统也适时进化出多种方式来维持其与微生物的共生关系。这种相互作用的维持可诱导宿主抵抗病原体的保护性反应，并参与对无害抗原持续耐受的调控（Belkaidetal.2017）。在家禽上，已有大量研究报道了肠道菌群在免疫系统发育和功能中的作用，包括先天性免疫和适应性免疫（Oakleyetal
西北农林科技大学博士学位论文10摄入L.rhamnosus和L.casei也有类似的结果（Plaza-Diazetal.2013）。在鸡上，也发现了益生菌相似的调节作用。例如，E.faeciumAL41可有效保护试验鸡免受空肠弯曲杆菌的感染，它可上调空肠弯曲杆菌感染的雏鸡盲肠内抗炎基因TGF-β4的表达，下调促炎基因IL-17的表达，并能激活产生IgA的免疫细胞（Letnickáetal.2017）。益生菌的免疫调节功能涉及到多种受体及信号通路，如TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR9、NOD1和NOD2等以及NF-κB（Nuclearfactorkappa-B）信号通路、MAPK（Mitogen-activatedproteinkinase）信号通路和炎性小体介导的信号通路等（Bermudez-Britoetal.2012;Plaza-Diazetal.2019）。图1-3三种益生乳杆菌对宿主免疫调节的分子机制（Bronetal.2012）。Figure1-3ProbioticmolecularinteractionsofthreeLactobacilliandofGram-positivebacteriaingeneralwithhostimmunecells.注：a.L.plantarum调控NF-κB信号通路，包括释放Th1型细胞因子，随后促进Tregs和Th1细胞发育。这个过程可能由脂磷壁酸（LTA）诱导的信号通路通过TLR2-CD14或TLR2-TLR6异源二聚体介导的，随后通过NOD2受体激活胞外信号调节激酶（ERK），然后再激活NF-κB。NF-κB复合体受A20、BCL-3及NF-κB抑制剂的负向调控。此外，LTA诱导的信号通路也会增加紧密连接蛋白。b.L.rhamnosusstr.GG可分泌p40和p75蛋白，通过诱导表皮生长因子受体（ECFR）磷酸化和下游PI3K-AKT和PKC信号通路恢复凋亡细胞、加强上皮细胞的屏障功能。BCL-9、
【参考文献】：
期刊论文
[1]Strategies to modulate the intestinal microbiota and their effects on nutrient utilization, performance, and health of poultry[J]. Sudhir Yadav,Rajesh Jha. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2019(03)
[2]甘草酸对体外鸡巨噬细胞免疫和杀菌功能的影响（英文）[J]. Bai-kui WANG,Yu-long MAO,Li GONG,Xin XU,Shou-qun JIANG,Yi-bing WANG,Wei-fen LI. Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2018(10)
[3]Dietary L-theanine alleviated lipopolysaccharide-induced immunological stress in yellow-feathered broilers[J]. Rui Li,Zehe Song,Jianfei Zhao,Dongxiao Huo,Zhiyong Fan,De-Xing Hou,Xi He. Animal Nutrition. 2018(03)
[4]乳酸菌株植物乳杆菌和粪链球菌对肉鸡免疫性能的影响[J]. 杭柏林,胡建和,刘丽艳,刘保国,王丽荣,王宪文,王三虎. 广东农业科学. 2008(11)
博士论文
[1]益生屎肠球菌胆盐耐受调控机制的研究[D]. 周罗雄.西北农林科技大学 2019
[2]免疫活性乳酸菌的筛选及其抗肉鸡沙门氏菌感染的研究[D]. 冯军厂.西北农林科技大学 2016
[3]益生乳酸杆菌的黏附及免疫调节作用研究[D]. 任大勇.吉林大学 2013
硕士论文
[1]大肠杆菌属Nissle1917胞外囊泡蛋白组分析及其对鼠巨噬细胞功能的免疫调控作用[D]. 林华.西北农林科技大学 2019
本文编号：3294439
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