表达Ⅰ型耐热肠毒素的重组大肠杆菌对仔猪肠道的损伤及机理

发布时间：2020-07-18 10:41

【摘要】：近几年来,仔猪腹泻为生猪养殖业中最严重的威胁之一,造成了国内甚至全世界范围内极其巨大的经济损失。科学数据统计显示,产肠毒素型大肠杆菌(ETEC)感染直接导致了四成以上的仔猪腹泻,且这一比例渐呈逐年上升之势。ETEC主要分泌耐热(ST)与不耐热(LT)两种类型的肠毒素,其研究结果表明:绝大多数仔猪腹泻均是由I型耐热肠毒素(STa)导致。然而,ETEC往往同时分泌多种肠毒素,在体内试验中很难独立研究单一毒素的作用,因此,本研究利用本课题组前期成功构建的能够稳定表达I型耐热肠毒素的重组大肠杆菌为研究对象,以七日龄仔猪为模式动物,剖析单一肠毒素STa对仔猪肠道的损伤及机理。本研究将24头7日龄仔猪随机分为四组:空白对照组、STa组(2×10~9 CFU重组大肠杆菌LMG194-STa)、LMG194组(2×10~9 CFU大肠杆菌LMG194)以及K88组(2×10~9 CFU大肠杆菌K88),其中无毒的宿主菌大肠杆菌LMG194为阴性对照组,野生强毒株大肠杆菌K88为阳性对照。试验期7天,仔猪使用人工乳饲喂,各菌株于第5天早晚各一次进行口服接种,第七天屠宰取样。试验结果如下:1)重组大肠杆菌LMG194-STa对仔猪肠道结构与屏障功能的影响及机理与对照组相比,STa组提高了仔猪小肠的隐窝深度,降低了绒毛高度和绒毛表面积;显著降低了肠黏膜总蛋白/RNA、总蛋白/DNA及RNA/DNA的比值(P0.05);显著地调节了肠道损伤相关基因villin,i-FABP,VNN1 and MMP3的相对表达量以及肠道屏障功能相关蛋白occludin、claudin-1的相对表达量(P0.05)。2)重组大肠杆菌LMG194-STa对仔猪肠道炎症与免疫功能的影响及机理与对照组相比,STa组肠黏膜杯状细胞数量与淋巴细胞密度显著降低(P0.05);显著地影响了血浆与肠道中炎性因子浓度(IL6,IL8,IL10,IFN-α,TNF-α)、抗氧化酶(SOD,GPX,CAT,NOS,MPO)与氧化产物(MDA,H_2O_2)的活力与含量(P0.05);显著地调节了炎症反应与氧化应激相关基因CCL2,IL1β,IL4,CXCL9,IFNγ,HSHP1,pBD1,NOX2,GSTO2及相关蛋白HSP70的相对表达量(P0.05)。3)重组大肠杆菌LMG194-STa对仔猪肠道吸收与转运功能的影响及机理与对照组相比,STa组血浆D木糖的含量显著上升(P0.05);并显著地调节了肠道营养物质吸收、转运及代谢功能相关基因AQP8,AQP10,b~(0,+)AT,SGLT1,KCNJ13,INSR,PCK1,LPL,REG3G及相关蛋白AQP3,AQP4,KCNJ13的相对表达量(P0.05)。试验结果表明,表达I型耐热肠毒素的重组大肠杆菌LMG194-STa损伤了仔猪肠道黏膜屏障和形态结构,破坏了肠黏膜的生长与修复,使肠道组织产生了氧化应激与炎症反应,降低了肠道的屏障、免疫、吸收、转运及代谢功能。进一步的分子机理研究显示,这些影响是由重组菌调节仔猪肠道损伤、炎性因子及转运载体及营养代谢相关基因和蛋白质的调节而导致的。
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S858.28
【图文】：

仔猪腹泻的危害（摘自百度搜索）

大肠杆菌肠毒素的致病机理

近30年来ETEC与STa的学术热度（数据来源：知网、PubMed）

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本文编号：2760778