氨基酸对奶牛PBMC分泌TGF-β1的调控及TGF-β1对乳腺纤维化的影响

发布时间：2018-07-22 11:08

【摘要】：我国奶业发展水平与发达国家存在着较大差距,尤其是乳脂、乳蛋白均低于美国、加拿大等发达国家。奶牛饲料资源的差异是限制我国奶业发展的重要因素。我国农作物秸秆资源十分丰富,奶牛饲养中主要粗饲料是营养价值较低的作物秸秆,主要为玉米秸秆。目前报道,在能量一致的情况下,秸杆和苜蓿分别作为粗饲料的配方可引起奶牛血液中部分氨基酸显著差异,而氨基酸对细胞因子的产生具有调节作用。本实验室前期研究发现饲喂秸秆下奶牛牛乳及血液中TGF-β1和IFN-γ水平高于饲喂苜蓿干草组奶牛,且TGF-β1浓度与乳脂乳蛋白率呈现负相关。因此,探讨秸杆日粮饲喂下血液中差异氨基酸与TGF-β1和IFN-γ分泌的关系,以及TGF-β1对乳腺纤维化和抗感染的影响,将有助于秸杆的科学利用及乳腺感染的合理防控,提高养殖效益。本课题开展以下三方面工作:第一,尾静脉采集健康奶牛血液,利用密度梯度离心法分离牛外周血PBMC细胞,分析两种不同粗日粮模式下血液中差异较大的氨基酸对牛外周血PBMC细胞分泌TGF-β1和IFN-γ的影响,并采用流式细胞术分选出TGF-β1阳性细胞,利用PCR方法初步筛选鉴定分泌TGF-β1的细胞类别。结果显示:10种氨基酸作用牛PBMC后,赖氨酸、精氨酸、甘氨酸及蛋氨酸可显著促进TGF-β1的分泌(p0.05)。亮氨酸、精氨酸及蛋氨酸可显著促进PBMC对IFN-γ的分泌(p0.05)。其它氨基酸无显著作用(p0.05)。经流式细胞仪鉴定并分选,精氨酸刺激后TGF-β1阳性细胞占PBMCs的24.98%。进一步PCR鉴定分选出的主要细胞类型有单核细胞、CD4 T细胞及WC1γδT细胞。第二,TGF-β1是重要的促纤维化因子,因此试图探讨TGF-β1对奶牛乳腺成纤维细胞的影响,并进一步在小鼠乳腺上进行验证。结果显示:TGF-β1通过ERK1/2信号通路显著促进奶牛乳腺成纤维细胞外基质α-SMA和I Collagen表达(p0.05),添加PD98059后显著抑制了α-SMA和I Collagen表达(p0.05);在小鼠乳腺组织上也得到了同样的结果,TGF-β1显著促进乳腺组织纤维化标志α-SMA和I Collagen的表达(p0.05),加入PD98059作用后有效抑制了小鼠乳腺纤维化标志蛋白的表达(p0.05)。第三,为确定较高水平的TGF-β1在乳腺炎发病过程中的作用,我们研究了TGF-β1对金黄色葡萄球菌感染奶牛乳腺成纤维细胞的影响。结果显示:TGF-β1作用于奶牛乳腺成纤维细胞12 h后显著的促进了金黄色葡萄球菌的粘附、侵袭作用(p0.05),并促进细胞发生凋亡。综上所述:本研究阐明血液中差异氨基酸水平与高水平TGF-β1和IFN-γ密切相关,并初步鉴定牛单核细胞、CD4 T细胞及γδT细胞参与了TGF-β1的合成及分泌。血液中长期高水平TGF-β1可以促进奶牛乳腺成纤维细胞纤维化的发生,并促进小鼠乳腺组织纤维化的发生和结构的改变,加剧金黄色葡萄球菌粘附、侵袭成纤维细胞,促进细胞的凋亡。本研究不但为深入探索乳腺炎发病机制的研究奠定了基础,也有助于秸杆的科学利用及乳腺感染的合理防控,提高养殖效益。
[Abstract]:The results showed that the expression of TGF - 尾1 and IFN - 纬 in cow ' s peripheral blood mononuclear cells ( PBMC ) was significantly higher than those in the developed countries . CD4 T cells and 纬未T cells are involved in the synthesis and secretion of TGF - 尾1 . The long - term high - level TGF - 尾1 in the blood can promote the occurrence of fibrogenesis in the mammary gland of the cow and promote the changes of the structure of the mammary gland tissue of the mice . This study lays a foundation for the study of the pathogenesis of mastitis , and also contributes to the scientific utilization of the straw and the reasonable prevention and control of mammary infection , so as to improve the breeding benefit .
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S858.23

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