大肠杆菌感染奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺组织致其线粒体损伤的机制研究

旨在探究大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)感染奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺组织致其线粒体损伤的机制。本试验以奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺为研究对象,按试验要求分别随机分成3组:空白对照(Control)组、大肠杆菌(E.coli)组和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组。Control组奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺未被E.coli感染;E.coli组奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺被感染复数为5或106 CFU的E.coli感染6或24 h,LPS组奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺经1μg·mL^(-1)或20 mg·kg^(-1)体重LPS处理6或24 h,奶牛乳腺上皮细胞每组3个重复,小鼠乳腺每组6只小鼠。结果表明:1)奶牛乳腺上皮细胞胞浆中角18蛋白被染成绿色且均匀分布在细胞浆内,细胞核被DAPI染成蓝色。2)正常培养的奶牛乳腺上皮细胞内线粒体结构完整,细胞连接紧密;经E.coli感染的奶牛乳腺上皮细胞细胞间隙增大,线粒体肿胀,线粒体嵴缺失且部分模糊消失。3)E.coli感染或LPS处理使小鼠乳腺腺泡内出现中性粒细胞,且使奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺线粒体能量代谢(D(520 nm)吸光值、ATP的含量、线粒体电子传递链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ活性降低)、线粒体的融合与分裂(Drp1、Fis1、Mfn1、Mfn 2和OPA 1 mRNA表达减少)和线粒体的生物发生(PGC-1α、NRF1、TFAM和D-Loop的基因表达下降)极显著降低(P<0.05,P<0.01)。上述研究表明,E.coli感染主要通过LPS造成奶牛乳腺上皮细胞和小鼠乳腺线粒体能量代谢紊乱、抑制线粒体分裂与融合以及减少线粒体的生物发生,进而造成线粒体损伤,最终导致乳腺炎的发生。因此,确认E.coli感染是通过诱导线粒体损伤造成奶牛乳腺炎,且线粒体损伤可能是造成乳腺损伤的重要原因之一。

乙酰乙酸通过抑制Nrf2诱导奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤

为探究乙酰乙酸(Acetoacetic acid,ACAC)是否通过抑制核转录因子NF-E2相关因子2(Nuclear factor E2-reate d factor2,Nrf2)导致奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤。在奶牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)中添加0、0.6、1.2或1.8 mmol·L-1ACAC处理24 h;用10μmol·L-1的萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)预处理MAC-T 24 h后,加入1.2 mmol·L-1ACAC处理24 h。流式细胞术检测活性氧(Reactive oxygen species,ROS);采用JC-1染色检测线粒体膜电位变化情况;通过q-PCR测定线粒体氧化磷酸化复合物Ⅰ-Ⅴ(Oxidative phosphorylation complexesⅠ-Ⅴ,COⅠ-Ⅴ)的基因表达情况以及线粒体生物合成调节因子Nrf2、过氧化物酶体增殖体激活受体γ-γ活化剂1-α(Peroxlsome proliferator-activated re ceptor-γ coac tlvator-1α,PGC-1α)、线粒体转录因子A (Mitoc hondrial transcription factor A,TFA M)、核呼吸因子-1 (Nuclear respiratory fac tor-1,Nrf1)、线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mt DNA);使用试剂盒检测腺嘌呤核苷三磷酸(A denosine triphosphate,ATP)含量。结果显示,ACAC处理后,ROS的含量显著升高(P<0.05),而线粒体膜电位显著下降(P<0.05),并且COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的m RNA表达水平显著降低(P<0.05),PGC-1α、TFAM、Nrf1以及Nrf2的m RNA表达量显著下降(P<0.05),mtDNA含量显著降低(P<0.05),ATP含量显著降低(P<0.05),而SFN预处理缓解了上述影响。结果表明,ACAC通过抑制Nrf2信号通路诱导了MAC-T细胞线粒体损伤。

玉米赤霉烯酮对奶牛乳腺上皮细胞生长和乳脂合成相关基因表达的影响

旨在探索不同浓度玉米赤霉烯酮(ZEN)对奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)生长和乳脂合成相关基因表达的影响。首先,用不同剂量ZEN处理MAC-T细胞36 h,血细胞计数板统计细胞数量,染色并分析细胞凋亡与坏死情况,筛选ZEN添加的合适剂量;接着,试剂盒检测ZEN对MAC-T细胞中活性氧(ROS)以及线粒体膜电位的影响;最后,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,分析ZEN对MAC-T细胞增殖、凋亡、氧化应激和乳脂合成相关基因表达的影响。结果表明,低剂量ZEN(0.01~1.00μmol/L)有促进MAC-T生长的趋势,而高剂量ZEN(5.00~10.00μmol/L)显著降低MAC-T细胞数量;0.10μmol/L ZEN对MAC-T中ROS和线粒体数量无明显影响,但10.00μmol/L ZEN显著增加了MAC-T中ROS水平,降低了线粒体数量;RT-qPCR结果表明,0.10μmol/L ZEN显著促进增殖基因(CDK1、CCND2)、抗氧化基因(DHODH、GPX4)和抗凋亡基因(BCL-2)表达,但同时提高了凋亡基因(CAS-3、BAX)表达量;10.00μmol/L ZEN显著抑制增殖基因(PCNA、CDK1、CCND2)、抗氧化基因(DHODH、GPX4、AIFM2)和抗凋亡基因(BCL-2)表达,但显著促进凋亡基因(CAS-3、BAX)表达;值得注意的是,0.10μmol/L ZEN显著促进了乳脂合成相关基因(PPARγ、FASN、JAK-2),但10.00μmol/L ZEN显著抑制了这些基因表达。上述结果提示,不同浓度ZEN对MAC-T细胞的作用存在差异:0.10μmol/L ZEN可以促进MAC-T细胞生长和乳脂合成相关基因表达的同时,也会诱导凋亡基因表达;10.00μmol/L ZEN会诱导MAC-T细胞氧化应激、降低线粒体数量,抑制增殖、抗氧化、抗凋亡和乳脂合成相关基因表达,同时促进凋亡基因表达,导致细胞死亡。

GPR37L1对奶牛乳腺上皮细胞乳成分合成相关基因表达的影响

运用分子生物学技术构建GPR37L1表达和干扰载体,以奶牛乳腺上皮细胞为试验模型,通过瞬时转染技术构建载体转染乳腺上皮细胞,探究GPR37L1对乳成分合成相关基因表达的影响。结果表明,GPR37L1表达和干扰载体构建成功,GPR37L1过表达或干扰可提高或降低乳脂合成相关基因及β-酪蛋白表达,揭示GPR37L1可正向调节乳成分合成。

脂噬对奶牛乳腺上皮细胞脂滴大小的调控研究

脂噬是一种新的自噬形式,可以选择性识别脂滴并将其降解,在维持细胞内脂质稳态等过程中发挥着重要的作用。本研究旨在探讨奶牛乳腺上皮细胞经饥饿诱导脂噬后对细胞脂滴大小的调控作用。试验用100μmol·L^(-1)的亚油酸处理细胞24 h,刺激细胞脂滴蓄积,然后分别饥饿诱导细胞0、6、12、24、48 h,油红O染色观察细胞内脂滴的尺寸和数量随饥饿时间的变化情况,随后饥饿诱导24 h通过免疫荧光观察脂滴和自噬蛋白LC3的共定位,蛋白免疫印迹检测细胞内自噬蛋白LC3和P62的表达,透射电镜观察脂滴自噬情况。结果发现:随着饥饿处理时间的延长,脂滴直径从1.57μm显著增加到2.12μm,每个细胞的脂滴数量显著减少,从39个·cell^(-1)减少到24个·cell^(-1),大脂滴比例显著增加,小脂滴比例显著减少(P<0.05),免疫荧光发现LC3与脂滴发生共定位,透射电镜观察发现自噬溶酶体包裹着脂滴,饥饿处理24 h后LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白的比值显著增加1倍,P62蛋白表达显著下降(P<0.05)。以上结果表明,脂噬对奶牛乳腺上皮细胞脂滴的大小发挥调控作用。

结缔组织生长因子体外调控奶牛乳腺上皮细胞生长和泌乳分化

旨在探究结缔组织生长因子在体外培养体系中对奶牛乳腺上皮细胞生长和泌乳分化的调控作用。本研究主要通过人为添加结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)重组蛋白和过表达CTGF基因分析其对细胞增殖、凋亡、乳脂和乳蛋白合成分泌及信号通路的影响。使用EdU试剂盒和流式细胞仪分别检测细胞增殖凋亡情况;应用尼罗红染料和甘油三酯试剂盒检测细胞内脂滴数量和细胞外培养液乳脂含量;实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹检测细胞增殖凋亡,β酪蛋白,乳脂和乳蛋白合成关键信号分子以及细胞外基质细胞表面受体β1整联蛋白的表达;免疫共沉淀分析CTGF和β1整联蛋白之间的蛋白质相互作用。结果表明:体外培养时,无论CTGF重组蛋白还是CTGF过表达均能通过增强增殖、抑制凋亡促进贴壁细胞生长;实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹结果表明,CTGF在转录和翻译水平增强促增殖的CyclinD1、MAPK和Bcl2表达,抑制促凋亡的Caspase3和Bax表达;CTGF一方面上调乳脂合成关键基因FASN、SREBP1、PPARγ表达水平,促进细胞内脂滴合成和胞外甘油三酯分泌;另一方面上调乳蛋白合成关键基因PRLR、STAT5和p-STAT5表达水平,进而显著促进β酪蛋白合成;CTGF上调β1整联蛋白表达水平,Co-IP也证实了CTGF和β1整联蛋白之间存在蛋白质相互作用。综上所述,CTGF促进体外培养的奶牛乳腺上皮细胞生长及泌乳能力;CTGF与β1整联蛋白共存于黏附复合物,可以通过影响β1整联蛋白信号途径实现其部分生物学作用。

干扰SOCS1基因表达对猪乳腺上皮细胞凋亡的调控效应

细胞因子信号转导抑制因子1(SOCS1)是一种调节细胞内信号通路活性的负调控因子,参与调控机体细胞的多种生理功能。为探索SOCS1基因沉默对猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的影响,试验通过构建猪SOCS1基因shRNA干扰载体,转染猪乳腺上皮细胞,TMT定量蛋白组学筛选差异蛋白,Annexin V/PI、CCK-8和流式细胞术检测细胞周期、细胞增殖和细胞凋亡。结果显示,干扰组(shRNA-SOCS1-138)与空白组相比,共筛选到差异表达蛋白52个,其中上调蛋白26个,下调蛋白26个。GO富集发现,差异蛋白主要富集在病毒防御响应、EB病毒遗传缺陷反应后的免疫缺陷和对其他生物的免疫反应几个方面。KEGG通路富集发现,差异蛋白主要富集在坏死性凋亡、丙型肝炎和全身性红斑狼疮信号通路。干扰SOCS1后,乳腺上皮细胞450 nm的OD值在12、24、48 h和72 h的细胞量显著或极显著高于空白组;G1期和G2期细胞占比均极显著高于空白组,S期细胞百分比极显著低于空白组;干扰组与空白组之间细胞凋亡率差异达到显著水平。综合研究结果揭示,SOCS1基因沉默可促进细胞增殖和降低细胞的凋亡,引起G1/S期阻滞,并受多个信号通路的调控作用。

相思子碱通过P53/mTOR通路缓解脂多糖对水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成的影响

【目的】探究相思子碱(Abrine)通过调节P53/mTOR通路缓解脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)对水牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响,为缓解乳房炎引起的水牛乳品质下降提供理论依据。【方法】使用脂多糖构建水牛乳腺上皮细胞炎症模型,同时使用相思子碱、P53抑制剂(Pifithrin-μ)、P53激活剂(Kevetrin hydrochloride)与水牛乳腺上皮细胞共同孵育12 h;通过HE染色观察水牛乳腺组织形态,采用CCK-8法检测细胞活性,使用ELISA试剂盒检测水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白分泌水平,利用实时荧光定量PCR测定NF-κB、IL-1β、TNFα、β-casein、mTOR、P53、JAK2、STAT5和AKT1基因相对表达量,并以Western blotting检测NF-κB、IL-1β、TNFα、β-casein、mTOR和P53蛋白相对表达量。【结果】临床型乳房炎乳腺组织间隙及腺泡腔被大量中性粒细胞浸润,部分腺泡结构呈现一定程度的萎缩。经1.0μg/mL脂多糖处理,水牛乳腺上皮细胞活力显著降低(P<0.05,下同),2.0、4.0和8.0μg/mL脂多糖处理,水牛乳腺上皮细胞活力极显著降低(P<0.001),25、50、100和200μmol/L相思子碱处理能缓解脂多糖的影响,水牛乳腺上皮细胞活力明显升高。与空白对照组相比,脂多糖处理组水牛乳腺上皮细胞NF-κB、IL-1β、TNFα和P53基因和蛋白相对表达量显著升高,β-酪蛋白表达水平显著降低;与脂多糖组相比,相思子碱+脂多糖处理组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白水平显著升高,NF-κB、IL-1β、TNFα、P53基因和蛋白相对表达量显著降低;与脂多糖组相比,脂多糖+Pifithrin-μ组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达水平显著升高,与相思子碱组相比,相思子碱+Kevetrin hydrochloride组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达水平显著降低。【结论】脂多糖降低了水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成水平与β-酪蛋白合成相关基因及其编码蛋白的表达水平;相思子碱能通过抑制NF-κB通路缓解脂多糖诱导的水牛乳腺上皮细胞炎症,并通过调节P53/mTOR通路缓解脂多糖诱导的水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成减少。

氯化两面针碱通过Wnt/mTOR信号通路缓解热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低

【目的】探究氯化两面针碱(Nitidine chloride,NitC)对热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低的影响,为实际生产中缓解热应激对水牛乳品质的负面影响提供理论依据。【方法】记录非热应激季节和热应激季节牛舍温湿度指数(Temperature-humidity index,THI),检测水牛呼吸频率和直肠温度以判断水牛是否处于热应激状态;采集奶样进行乳成分分析以探究热应激对水牛奶β-酪蛋白含量的影响;以水牛乳腺上皮细胞为研究对象,经40.5℃处理24 h建立细胞热应激模型,使用LiCl和LGK974分别激活和抑制Wnt通路,检测水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量及β-酪蛋白合成相关基因和蛋白的表达水平,探究氯化两面针碱缓解热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低的作用机制。【结果】与非热应激季节相比,热应激季节牛舍THI升高并超过水牛热应激阈值,水牛呼吸频率和直肠温度显著升高(P<0.05,下同),水牛奶β-酪蛋白含量显著降低;细胞试验结果表明,40.5℃处理24 h能显著降低水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量、细胞活力及Wnt2、mTOR、β-casein基因和蛋白的相对表达量;而氯化两面针碱处理能有效缓解热应激对水牛乳腺上皮细胞的影响,显著提高水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量、细胞活力及Wnt2、mTOR、β-casein基因和蛋白的相对表达量。【结论】热应激降低了水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量及β-酪蛋白合成相关基因和蛋白的相对表达量,氯化两面针碱则通过Wnt/mTOR信号通路提高水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量、细胞活力及Wnt2、mTOR、β-casein基因和蛋白的相对表达量,以缓解热应激造成的水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低。

miR-223对脂多糖诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的影响

以中国荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞(dairy cow mammary epithelial cell,DCMECs)为研究模型,探讨mi R-223对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的DCMECs炎症反应与乳脂合成的影响。应用Western blot检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)与脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)的表达情况,通过脂质体转染技术将mi R-223转染至DCMECs,qRT-PCR检测mi R-223的相对表达量,采用原位荧光技术分别检测DCMECs的凋亡与乳脂合成能力。结果表明LPS诱导DCMECs炎症反应的最佳浓度为1μg/m L;添加LPS可促进DCMECs mi R-223的表达;DCMECs转染mi R-223后,mi R-223的表达显著上调;mi R-223可下调LPS诱导的DCMECs炎症蛋白因子TNF-α,上调乳脂合成相关蛋白FASN,抑制LPS诱导的细胞凋亡,促进LPS诱导的乳脂合成。

RANKL对LPS诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的作用研究

文章研究利用LPS诱导建立奶牛乳腺上皮细胞炎症模型,过表达RANKL后,采用MTT法检测奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中奶牛乳腺上皮细胞活力,采用荧光定量PCR技术检测奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中炎症因子IL1β、IL6、i NOS、TNF-α的m RNA表达,探讨RANKL对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的作用。结果表明,以10μg/mL LPS处理奶牛乳腺上皮细胞24 h建立奶牛乳腺上皮细胞炎症模型,RANKL可显著提高奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中奶牛乳腺上皮细胞活力,降低奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中IL1β、IL6、i NOS的mRNA表达,同时显著降低奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中TNF-α的mRNA及蛋白表达。

SOCS1基因过表达对猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的影响

【目的】明确细胞因子信号转导抑制因子1基因(SOCS1)过表达对乳腺发育关键信号通路(JAK/STAT)相关基因表达的影响,为揭示SOCS1基因调节猪乳腺上皮细胞增殖和凋亡的作用机制提供参考依据。【方法】构建SOCS1基因过表达载体pcDNA3.1-SOCS1和阴性对照载体pcDNA3.1-NC,分别转染猪乳腺上皮细胞,然后通过CCK-8检测细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞周期及细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR检测转染后JAK/STAT信号通路相关基因的表达变化。【结果】以过表达载体pcDNA3.1-SOCS1和阴性对照载体pcDNA3.1-NC分别转染猪乳腺上皮细胞,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组的SOCS1基因相对表达量极显著高于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组(P<0.01,下同);转染48和72 h后,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组猪乳腺上皮细胞的OD值极显著低于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组,说明过表达载体pcDNA3.1-SOCS1能有效抑制猪乳腺上皮细胞的增殖能力;过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组的细胞凋亡率[(36.15±0.92)%]显著高于阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组[(30.55±0.35)%](P<0.05,下同),且过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组中的G1期细胞比例极显著降低,而S期和G2期细胞比例显著升高。与阴性对照载体pcDNA3.1-NC转染组相比,除JAK2、STAT3和TYK2基因外,过表达载体pcDNA3.1-SOCS1转染组中的SOCS2、SOCS3、JAK1、STAT2、STAT5A、IL-6、PRLR、MCL1和PIAS3等9个JAK/STAT信号通路相关基因的相对表达量均极显著升高。【结论】SOCS1基因过表达可抑制猪乳腺上皮细胞增殖及促进细胞凋亡,并影响JAK/STAT信号通路相关基因的表达变化,从而在猪的乳腺发生发育调控机制中发挥重要作用。

槲皮素抑制自噬恢复LTA诱导的奶牛乳腺上皮细胞紧密连接功能

旨在探究槲皮素(quercetin)修复脂磷壁酸(lipoteichoic acid,LTA)诱导的奶牛乳腺上皮细胞(mammary alveolar cells-large T antigen,MAC-T)紧密连接损伤的作用机制。本试验以MAC-T为研究对象,设置不同浓度的LTA组(0、0.1、1、10μg·mL^(-1))、不同浓度的槲皮素组(0、5、10、20μmol·L^(-1))、空白组,检测不同浓度LTA和槲皮素对MAC-T细胞活力的影响。设置对照组(不做任何处理)、低、中、高浓度LTA组(0.1、1、10μg·mL^(-1)),筛选LTA最佳作用浓度;设置对照组(不做任何处理)、高浓度LTA+低浓度槲皮素(5μmol·L^(-1))、高浓度LTA+中浓度槲皮素组(10μmol·L^(-1))、高浓度LTA+高浓度槲皮素组(20μmol·L^(-1)),筛选槲皮素最佳作用浓度。在自噬与紧密连接关系的研究中,将细胞分为对照组(不做任何处理)、高浓度LTA组、高浓度LTA+中浓度槲皮素组、高浓度LTA+自噬抑制剂氯喹(chloroquine,CQ)组(50μmol·L^(-1))。每组均进行3次重复,槲皮素与氯喹均在LTA作用前加入,即使用槲皮素和氯喹分别孵育细胞3 h后,再加入10μg·mL^(-1)LTA继续培养12 h,通过CCK-8法检测不同浓度LTA和槲皮素对MAC-T活力的影响,利用Western blot和免疫荧光检测细胞紧密连接蛋白(Occludin、ZO-1、Claudin-1)和自噬相关蛋白(Beclin-1、LC3、P62)的表达水平。结果显示,中、高浓度LTA对MAC-T活力有显著影响,但细胞活性维持在90%以上,不同浓度槲皮素对MAC-T活力均无显著影响。此外,LTA诱导后的MAC-T中紧密连接蛋白表达降低,自噬水平升高;槲皮素作用MAC-T后,细胞紧密连接蛋白表达升高,自噬水平降低;自噬抑制剂CQ作用后,自噬水平被抑制,紧密连接蛋白表达升高。LTA可导致MAC-T自噬过度激活,破坏紧密连接功能,而槲皮素可通过抑制自噬恢复紧密连接功能。该研究结果为奶牛乳腺炎的治疗提供了新的研究思路和理论依据。

基于沉默信息调节因子1/p65通路探讨竹叶黄酮对过氧化氢诱导的奶牛乳腺上皮细胞焦亡的保护作用机制

本试验旨在通过过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的奶牛乳腺上皮细胞(bMECs)焦亡模型探讨竹叶黄酮(BLF)预处理缓解bMECs焦亡的作用机制。试验以bMECs为研究对象,设对照组、BLF组、H_(2)O_(2)组、BLF+H_(2)O_(2)组、BAY 11-7082+H_(2)O_(2)组、BLF+BAY 11-7082+H_(2)O_(2)组、EX 527+H_(2)O_(2)组和BLF+EX 527+H_(2)O_(2)组,BLF作用浓度为80μg/mL,H_(2)O_(2)作用浓度为800μmol/L,使用BAY 11-7082和EX 527干预p65和沉默信息调节因子1(SIRT1)的表达。利用PCR和Western Blot技术检测细胞内焦亡相关基因和蛋白的表达水平,利用流式细胞术检测焦亡细胞数量,并利用免疫荧光技术检测细胞内凋亡相关斑点样蛋白(ASC)斑点的荧光强度,以观测SIRT1/p65通路在BLF缓解H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡中发挥的作用。结果显示:1)H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡中p 65的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.05),BLF处理后p 65的mRNA和蛋白表达水平则显著降低(P<0.05);BLF与BAY 11-7082对p65表达及核转位的抑制效果显著(P<0.05),可有效缓解bMECs焦亡,同时二者也显著降低了bMECs焦亡相关基因和蛋白的表达水平(P<0.05),并增强了ASC斑点的荧光强度。2)H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡中SIRT1的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05),BLF处理后SIRT1的mRNA和蛋白表达水平则显著升高(P<0.05);EX 527对抑制SIRT1、促进p65的表达及核转位的效果显著(P<0.05);EX 527也显著升高了bMECs焦亡相关基因和蛋白的表达水平(P<0.05),并增强了ASC斑点的荧光强度。综上所述,80μg/mL的BLF通过抑制p65的表达和核转位,缓解H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡和NLRP3炎症小体激活;SIRT1的表达在H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡中被下调,BLF缓解H_(2)O_(2)诱导的bMECs焦亡是通过上调SIRT1的表达来抑制p65的表达来实现的。

外泌体miR-126-5P对脂多糖诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症的调控作用

外泌体是一类由各种类型细胞分泌的直径为30~200 nm的细胞外囊泡,其可通过内含的多种miRNA发挥相应的调节功能。为明确外泌体miR-126-5P对脂多糖诱导奶牛乳腺上皮细胞炎症的调控作用,应用TargetScan和miRanda两款软件预测miR-126-5P的靶基因,之后使用脂质体转染技术构建miRNA的过表达与抑制细胞模型,并利用q-PCR与Western blotting方法进一步验证miR-126-5P对炎症的调控作用。结果发现,miR-126-5P在脂多糖刺激的细胞来源外泌体中下调了0.3倍。靶基因预测结果表明,肿瘤坏死因子超家族成员13B(TNFSF13B)、C-C基序趋化因子配体22(CCL22)、免疫球蛋白超家族成员11(IGSF11)、白细胞介素5受体α亚基(IL5RA)和白细胞介素13(IL13)为miR-126-5p的主要靶基因。过表达miR-126-5p后,IL-6的转录水平与I-κBα蛋白的磷酸化水平均显著上调。抑制miR-126-5p后,IL-6转录水平与I-κBα蛋白的磷酸化水平均显著下调。结果为进一步探究奶牛乳腺上皮细胞来源外泌体miRNA的炎症调节机制奠定了基础。

miR-let-7a对脂磷壁酸诱导炎性牛乳腺上皮细胞增殖和凋亡的作用

[目的]研究微小RNA let-7a(microRNA let-7a,miR-let-7a)对脂磷壁酸(Lipoteichoic acid,LTA)诱导的炎性奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)的增殖和凋亡作用。[方法]通过实时荧光定量PCR(Quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)、实时细胞分析仪和流式细胞术检测过表达和抑制表达miR-let-7a在炎性MAC-T中的影响。[结果]qRT-PCR检测结果显示,转染miR-let-7a模拟物会使炎性MAC-T细胞中miR-let-7a的表达量极显著上调(P<0.001),转染miR-let-7a抑制剂会使细胞中miR-let-7a的表达量极显著下降(P<0.001);RTCA结果显示,转染miR-let-7a模拟物能明显促进MAC-T细胞增殖,转染miR-let-7a抑制物会使MAC-T细胞的增殖受到抑制;流式细胞术结果显示,转染miR-let-7a模拟物的MAC-T细胞的凋亡率显著降低(P<0.01);而转染miR-let-7a抑制剂则与之相反,MAC-T细胞的凋亡率显著升高(P<0.01)。即过表达miR-let-7a可以促进MAC-T细胞增殖,并降低细胞的凋亡率。而抑制表达miR-let-7a的作用与之相反,抑制表达miR-let-7a使MAC-T细胞的增殖下降,细胞的凋亡率增大。[结论]miR-let-7a是一种抑制炎症调节因子,其过表达可以缓解奶牛乳腺炎,为阐明奶牛乳腺炎的分子调控机制奠定基础。

miR-455-3p对奶山羊化学诱导乳腺上皮细胞乳脂代谢的影响

【目的】探讨miR-455-3p对奶山羊化学诱导乳腺上皮细胞(CiMECs)乳脂代谢的影响,为研究微小RNA(miRNA)对山羊乳腺功能的调控机制提供理论依据。【方法】利用单一小分子化合物RepSox(TGFβR-1/ALK5抑制剂)诱导山羊成纤维细胞(GEFs),诱导8 d后观察细胞形态变化,采用特异性标记物免疫荧光染色和油红O染色鉴定CiMECs是否诱导成功。使用脂质体将miR-455-3p的过表达载体(miR-455-3p mimics、miR-455-3p mimics-NC)和干扰载体(miR-455-3p inhibitors、miR-455-3p inhibitors-NC)转染至CiMECs,通过细胞增殖及毒性检测(CCK-8)试剂盒、甘油三酯检测试剂盒、实时荧光定量PCR检测miR-455-3p对于CiMECs的增殖率、甘油三酯分泌情况及乳脂代谢基因表达量。【结果】GEFs诱导8 d后形成类似于山羊乳腺上皮细胞的岛状、多核和鹅卵石状细胞形状。免疫荧光结果显示,CiMECs可表达上皮特异性标志物抗原,包括细胞角蛋白14(CK14)和CK18;油红O染色结果显示,诱导后的细胞具有分泌脂滴的功能。CiMECs转染结果显示,miR-455-3p mimics极显著促进了miR-455-3p的表达(P<0.01),miR-455-3p inhibitors显著抑制了miR-455-3p的表达(P<0.05)。CCK-8及甘油三酯检测结果表明,与对照组相比,miR-455-3p mimics组细胞增殖率、甘油三酯分泌量均极显著降低(P<0.01),miR-455-3p inhibitors组细胞增殖率、甘油三酯分泌量均显著增加(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比,诱导后CiMECs中HADHB基因表达量极显著降低(P<0.01);miR-455-3p mimics组HADHB基因表达量极显著升高(P<0.01),miR-455-3p inhibitors组HADHB基因表达量显著降低(P<0.05)。【结论】通过抑制miR-455-3p可促进奶山羊CiMECs增殖,降低脂肪代谢基因HADHB的表达,从而提高山羊奶中脂肪酸含量。研究结果可为后续利用miRNA改善山羊乳品质提供参考。

BLV-ΔmiRNAs和BLV感染奶牛乳腺上皮细胞的基因转录组学分析

地方流行性牛白血病(enzootic bovine leukosis,EBL)是由牛白血病病毒(bovine leukemia virus,BLV)感染所引起的一种肿瘤增生性疾病,在我国奶牛群中广泛流行,制约着我国奶牛养殖行业的发展。BLV一般通过子宫内感染及摄入受感染的牛奶和初乳发生感染,感染后的奶牛乳腺上皮细胞对金黄色葡萄球菌更易感。作为BLV高效复制所必需的功能元件,BLV-miRNAs在肿瘤形成的过程中起着关键的作用,但BLV-miRNAs对奶牛乳腺组织的影响缺乏报道。研究使用BLV和BLV-ΔmiRNAs 2种病毒分别感染奶牛乳腺上皮细胞,进行UMI绝对定量转录组测序。结果显示:BLV和BLV-ΔmiRNAs 2种病毒感染奶牛乳腺上皮细胞后,基因转录水平发生变化,差异基因主要富集在生物进程中,包括基因转录(HMGA1、C1QBP、PTMA等)、细胞衰老(HMGA1、SERP1等)、细胞增殖迁移(PTPRJ、EPPK1等)、病毒感染复制(HMGA1、C1QBP等)、蛋白质代谢(SERP1、USE1等)、免疫功能(PTMA、PTPRJ等),KEGG分析结果显示BLV-miRNAs可以激活代谢通路、miRNA与癌症、病毒感染、病毒致癌、IL-17信号通路、粘附连接等信号通路。因此,BLV-miRNAs在BLV感染奶牛乳腺组织时可能通过影响乳腺上皮细胞免疫功能,改变细胞状态,从而加快病毒感染进程,促进病原菌的侵染,加快奶牛乳腺疾病的发生发展。试验结果为进一步研究BLVmiRNAs的功能研究奠定了基础。

山羊乳中乳腺上皮细胞的体外分离培养及鉴定

为了探索获得乳腺上皮细胞(MECs)的新途径,试验采用乳汁分离法分离培养山羊乳腺上皮细胞(GMECs),并以山羊耳缘成纤维细胞(GEFs)为对照,通过形态学观察、免疫荧光染色观察细胞形态,油红O染色检测脂滴形成情况;实时荧光定量PCR检测特异性基因;Western-blot检测乳腺分泌的特异性蛋白;此外,对GMECs和GEFs进行转录组测序(RNA-seq)分析及GO功能注释和KEGG信号通路富集分析。结果表明:从山羊奶中分离出来的细胞表现出MECs的结构特征;与GEFs对照相比,GMECs中乳腺上皮特异性基因CDH1、LTF、CSN2、CSN3、EpCAM、KRT18、ELF3和ELF5的相对表达量在第8代(GMEC8)极显著增加(P<0.01),GMEC8可以表达CDH1、EpCAM、CSN2和LTF等蛋白;共获得4481个明显差异表达的基因,其中上调基因1975个,下调基因2506个;上皮的形态发生和上皮发育为显著富集的GO条目;乳腺发育相关的信号通路如WNT、PI3K-Akt和MAPK信号通路明显富集。说明从山羊奶中可以分离出GMECs。

GPR120的激活与抑制对LTA诱导奶牛乳腺上皮细胞相关促炎基因表达及细胞活力的影响

为探讨GPR120基因对LTA介导的奶牛乳腺上皮细胞的炎症反应的缓解作用,试验使用GPR120激活剂TUG891与抑制剂AH7614处理Mac-T细胞,选用20μg·m L^(-1)的LTA刺激Mac-T细胞构,建奶牛乳腺炎症细胞模型;通过q RT-PCR、Western blot与CCK-8法检测各组GPR120的表达水平及激活与抑制GPR120后在LTA诱导的Mac-T细胞炎症应答过程中,细胞内相关促炎因子的m RNA表达变化及对细胞活力的影响。结果表明:使用GPR120激活剂与抑制剂处理细胞3 h,GPR120的m RNA表达水平均达到极显著上调与抑制(P<0.01);使用20μg·m L^(-1)LTA刺激Mac-T细胞24 h后,检测促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的m RNA表达水平均明显上调(P<0.05),表明基于使用LTA构建的奶牛乳房炎的Mac-T细胞模型成功,且LTA刺激显著促进GPR120的表达水平(P<0.05);激活GPR120可显著缓解由LTA诱导的炎性细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β的释放(P<0.05);而抑制GPR120可进一步显著加剧由LTA诱导的Mac-T细胞产生的促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的高表达(P<0.01),蛋白表达水平结果与上述一致。用LTA刺激Mac-T细胞后48 h内,细胞活力显著下降(P<0.01);而使用激活剂处理后可显著缓解由LTA诱导引发细胞活力的降低(P<0.01),使用抑制剂处理后进一步引发细胞活力降低。由此可见,GPR120参与了LTA诱导的牛乳腺上皮细胞的炎症反应,并且GPR120的激活减缓了炎症反应,这一研究结果可为筛选奶牛乳房炎抗性基因提供重要依据。