羟脯氨酸对葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠肠炎的缓解作用及机制
发布时间：2020-05-21 14:50
【摘要】：肠道炎症能引起断奶仔猪消化吸收能力下降,影响仔猪的生长发育和生产性能,给养猪业带来巨大经济损失。肠道炎症的发生与机体免疫反应的过度激活以及活性氧的过量产生密切相关。通过营养调控措施调节免疫反应及活性氧生成来改善肠道健康已成为近年来动物营养学上关注的热点问题之一。羟脯氨酸(Hyp)是一种胶原蛋白和猪乳中含量丰富的氨基酸衍生物,现有证据表明Hyp可能对炎症和氧化应激具有一定的抵抗作用。本研究结合动物试验和体外培养的细胞试验,运用组织学、细胞与分子生物学技术,探究了Hyp对肠道的抗炎、抗氧化作用及其机制。试验一以葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的雄性C57BL/6肠炎小鼠为模型,研究了 Hyp对结肠炎的缓解作用。结果表明:2.5%DSS诱导的结肠炎小鼠表现为体重减轻、疾病活动指数(DAI)和组织学评分增加、结肠缩短和髓过氧化物酶活性增加。补充1%Hyp可显著改善上述变化并降低肠黏膜固有层单核细胞的比例,包括嗜中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞、辅助性T细胞和B淋巴细胞。此外,Hyp能显著抑制DSS引起的活性氧及丙二醛产生量的增加,提高谷胱甘肽含量和超氧化物歧化酶活性。Hyp处理显著降低了结肠炎小鼠结肠组织中促炎因子白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,同时也显著降低了炎性结肠组织中抗炎因子IL-10和趋化因子CXCL1和CXCL2的imRNA 水平。DSS引起核因子κB(NF-κB)和信号转导和转录激活因子3(STAT3)的磷酸化水平明显升高,Hyp显著抑制了这一变化。结果提示,Hyp能够通过增强结肠组织抗氧化能力、减轻白细胞亚型的浸润缓解DSS诱导的炎性损伤,其机制可能与抑制NF-κB和STAT3的磷酸化有关。试验二用体外培养的小鼠巨噬细胞系(RAW264.7)探究了 Hyp能否抑制脂多糖(LPS)诱导的炎性反应。结果发现,0.5、1或2 mM的Hyp剂量依赖性降低LPS(100 ng/mL)诱导的iNOS、PTGS2、IL-6、IL-1β和CXCL1 mRNA水平的增加,减少NF-κB p65和STAT3的磷酸化以及NF-κB p65的核移位。LPS引起的iNOS、PTGS2、IL-6、IL-1β和CXCLImRNA的表达以及STAT3磷酸化水平的升高,能够被NF-κB抑制剂Bay1 1-7085所抑制,提示Hyp减轻LPS诱导的巨噬细胞炎症反应依赖于NF-κB信号。试验三研究了 Hyp对4-羟基壬烯醛(4-HNE)诱导的猪肠上皮细胞(IPEC-1)凋亡和DNA损伤的影响。结果表明,5mMHyp能明显抑制4-HNE(40 μM)诱导的细胞凋亡、活性氧增加,减少H2AX、JNK和p38MAPK的磷酸化、降低GADD45a/b的mRNA水平。Hyp显著提高了 4-HNE诱导的Kruppel样转录因子(KILF4)蛋白水平的升高,用Kenpaullone抑制KLF4的表达后,明显促进了 4-HNE引起的细胞凋亡和DNA损伤,提示其在Hyp对4-HNE诱导的IPEC-1细胞凋亡和DNA损伤的保护作用中发挥调节作用。以上结果表明,Hyp能够增加肠上皮细胞的抗氧化能力,缓解肠道炎症反应,改善肠道健康。这些发现为羟脯氨酸对动物肠道发挥的抗氧化、抗炎作用奠定了理论基础。
【图文】：
图１－１免疫细胞在肠黏膜先天性和适应性免疫反应中的作用逡逑注：巨噬细胞、嗜中性粒细胞、自然杀伤细胞（ＮＫ细胞）在肠道的先天性免疫中发挥重要作用。树突状细胞作逡逑为抗原呈递细胞能够激活Ｔ细胞，诱导适应性免疫反应。激活的幼稚ＣＤ４Ｔ细胞能够分化成调节性Ｔ细胞和不逡逑同类型的辅助性Ｔ细胞。辅助性Ｔ细胞有利于促进Ｂ细胞的活化。激活后的幼稚ＣＤ８１细胞则能够分化成毒性逡逑Ｔ细胞。Ｂ细胞产生的抗体和毒性Ｔ细胞能够特异性攻击病原体。图片参考文献１２８］绘制，略有补充。逡逑
中国农业大学博士学位论文逦绪论逡逑而提高ＮＦ－ｋＢ的转录活性ＴＮＦ－ａ激活的ＮＦ－ｋＢ又可通过其作用的勒基因抑制ＪＮＫ的活性来逡逑促进细胞的存活＿。逡逑Ｊａｎｕｓ激酶（Ｊａｎｕｓ邋ｋｉｎａｓｅ，邋ＪＡＫ）介导的信号转导和转录激活因子３邋（ｓｉｇｎａｌ邋ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ邋ａｎｄ逡逑ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ邋ａｃｔｉｖａｔｏｒ邋３，邋ＳＴＡＴ３）的活化在调节细胞生长、分化、存活和死亡方面有着重要的作逡逑用。在ＩＬ－６家族细胞因子白细胞抑制因子（ＬＩＦ）和过氧化氢的共同作用下，可引起ＪＡＫ／ＳＴＡＴ３逡逑信号通路的持续激活在人类淋巴细胞上也发现了氧化应激引起的ＳＴＡＴ３的酪氨酸磷酸化以逡逑及核转移１１Ｑ２］。ＳＴＡＴ３在氧化应激条件下发挥抑制氧化损伤、促进细胞存活的作用，缺失ＳＴＡＴ３逡逑的细胞对氧化应激的敏感性增强［１Ｄ３－１％】》ＳＴＡＴ３可抑制氧化应激引起的ＡＳＫｌ／ｐ３８邋ＭＡＰＫ介导的逡逑细胞凋亡［１Ｇ７］。ＲＯＳ可通过激活ＮＦ－ｋＢ导致ＩＬ－６表达增加，ＩＬ－６作用于其受体激活ＪＡＫ／ＳＴＡＴ３信逡逑号途径【１（）８，ＩＧ９］。ＲＯＳ也可通过降低ＳＨＰ－１酪氨酸a愃崦富钚砸穑樱裕粒裕车募せ睿郏保保浚保保保荨３て谝岳矗义希樱裕粒裕吃谘仔猿Σ≈械淖饔靡鹆斯惴汗刈ⅲ樱裕粒裕吃谙忍煨悦庖吆突竦眯悦庖呦赴蟹⒒硬煌义系淖饔茫谙忍煨悦庖叻从讨锌捎桑桑蹋保被颍桑蹋玻布せ睿俳さ鞍撞宛つさ男薷矗辉诨皴义系眯悦庖呦赴杏桑桑蹋痘颍桑蹋保导せ睿盏迹裕危疲迹泶镌黾硬⒎⒒涌沟蛲鲎饔茫郏浚玻荨ｅ义希，
本文编号：2674467
【图文】：
图１－１免疫细胞在肠黏膜先天性和适应性免疫反应中的作用逡逑注：巨噬细胞、嗜中性粒细胞、自然杀伤细胞（ＮＫ细胞）在肠道的先天性免疫中发挥重要作用。树突状细胞作逡逑为抗原呈递细胞能够激活Ｔ细胞，诱导适应性免疫反应。激活的幼稚ＣＤ４Ｔ细胞能够分化成调节性Ｔ细胞和不逡逑同类型的辅助性Ｔ细胞。辅助性Ｔ细胞有利于促进Ｂ细胞的活化。激活后的幼稚ＣＤ８１细胞则能够分化成毒性逡逑Ｔ细胞。Ｂ细胞产生的抗体和毒性Ｔ细胞能够特异性攻击病原体。图片参考文献１２８］绘制，略有补充。逡逑
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