丁酸梭菌对产肠毒素大肠杆菌刺激猪肠道上皮细胞炎症反应的抑制效果

本试验旨在通过丁酸梭菌(CB)、产肠毒素大肠杆菌(ETEC)和猪肠道上皮细胞(IPEC-J2细胞)共培养细胞模型,探讨CB对ETEC产黏附基因、产肠毒素基因以及ETEC刺激IPEC-J2细胞炎症相关因子表达的影响。试验设5组,分别为对照组、ETEC组、ETEC+CB 106组、ETEC+CB 107组、ETEC+CB 108组。ETEC组在IPEC-J2细胞培养液中加入1×108CFU/mL的ETEC,ETEC+CB 106组、ETEC+CB 107组、ETEC+CB 108组在IPEC-J2细胞培养液中加入1×108CFU/mL ETEC的同时分别加入1×106、1×107和1×108CFU/mL CB,对照组IPEC-J2细胞培养液中不添加ETEC和CB,37℃培养2 h后用显微镜观察细胞形态并收集细胞。采用实时定量PCR分析ETEC产黏附基因FaeG与肠毒素基因estA、estB及IPEC-J2细胞中促炎性因子白细胞介素(IL)-1β、IL-2、IL-6、IL-8与抗炎性因子IL-10 mRNA的相对表达水平。结果显示:CB可有效抑制ETEC诱导的IPEC-J2细胞损伤脱落。与ETEC组对比,不同浓度CB干预后显著抑制了ETEC产黏附基因FaeG与肠毒素基因estA、estB的表达(P<0.05),且CB浓度为1×108CFU/mL时效果最明显。与对照组相比,ETEC组IPEC-J2细胞中促炎性因子IL-1β、IL-2、IL-6和IL-8 mRNA的相对表达水平显著升高(P<0.05),抗炎性因子IL-10 mRNA的相对表达水平显著降低(P<0.05)。而添加不同浓度CB干预后,IPEC-J2细胞中IL-1β、IL-2、IL-6和IL-8 mRNA的相对表达水平较ETEC组显著降低(P<0.05),IL-10 mRNA的相对表达水平则较ETEC组显著升高(P<0.05),其中CB浓度为1×108CFU/mL时对IL-1β、IL-6和IL-8表达的抑制效果最强,浓度为1×107CFU/mL时对IL-2表达的抑制效果最强。以上结果表明,CB可降低ETEC黏附基因和产肠毒素基因表达,抑制ETEC诱导的猪肠道上皮细胞的炎症反应,降低ETEC对猪肠道上皮细胞的损伤作用。

TLR2/4、NOD1/2受体在ETEC感染猪肠道上皮细胞炎性反应中作用的研究

为探究Toll样受体2/4(TLR2/4)、核苷酸结合寡聚结构域样受体1/2(NOD1/2)在产肠毒素大肠杆菌(ETEC)诱导的猪肠道上皮细胞(IPEC-J2)炎症反应中的作用,本研究以不同MOI(0.1、0.02、0.01)的ETEC感染IPEC-J2,2 h后,采用MTT法检测IPEC-J2的细胞活力,以筛选ETEC感染IPEC-J2的最适MOI。结果显示,经MOI 0.01的ETEC感染后IPEC-J2的细胞活力极显著低于对照组(P<0.001)。因此,采用最适MOI 0.01的ETEC感染IPEC-J2,分别培养不同时间后,采用荧光定量PCR(qPCR)检测ETEC感染IPEC-J2中的TLR2/4、NOD1/2及促炎性细胞因子IL-6、IL-8、肿瘤细胞坏死因子(TNF-α)mRNA的转录水平;利用TLR2/4混合抑制剂AMG9810及NOD1/2混合抑制剂NOD-IN-1分别与IPEC-J2共作用6 h,再经ETEC感染2 h后经qPCR检测TLR2/4、NOD1/2及下游促炎性细胞因子IL-6、IL-8、TNF-α m RNA的转录水平。q PCR结果显示,与对照组相比,ETEC感染的IPEC-J2中TLR2 m RNA转录水平(感染后30 min及120 min)及TLR4 m RNA转录水平(感染后105 min及120 min)均极显著升高(P<0.01、P<0.001),其余时间段与对照组无显著差异;IPEC-J2 NOD1 mRNA转录水平(感染60 min及以后)、NOD2 mRNA转录水平(感染后30 min~120 min)均极显著高于对照组(P<0.01、P<0.001),且IL-6、IL-8(感染后30 min除外)、TNF-α mRNA的转录水平随感染时间延长均极显著升高(P<0.01)。与不加抑制剂的感染组相比,经两种受体抑制剂作用后再感染ETEC的IPEC-J2中TLR2/4、NOD1/2 mRNA的转录水平均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)下降;且其中的IL-6、IL-8、TNF-α mRNA的转录水平均极显著降低(P<0.01)。上述结果首次表明,ETEC感染可通过激活IPEC-J2受体TLR2/4、NOD1/2进而诱导下游促炎性细胞因子IL-6、IL-8、TNF-α mRNA转录水平的升高。本研究为阐释ETEC诱导猪肠道炎症反应的致病机制提供了参考依据。

黄连水提物对LPS诱导的猪肠道上皮细胞IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表达及NF-κB/MAPK信号通路的调控作用

为探讨中药黄连对LPS诱导的猪肠道上皮细胞炎性免疫反应及其信号通路的调控机制,以猪肠道上皮细胞IPEC-J2作为研究对象,MTT法检测不同质量浓度黄连水提物及LPS对猪肠道上皮细胞活性的影响。用0.1,0.5,5.0 g/L黄连水提物预处理猪肠道上皮细胞,再经LPS(5 mg/L)作用1 h后,Real-time PCR法检测促炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-ɑmRNA的表达水平,并用Western blot法检测NF-κB/MAPK信号通道关键蛋白表达情况。结果显示,5 mg/L LPS可诱导猪肠道上皮细胞IL-1β、IL-6、TNF-ɑmRNA的表达水平极显著升高(P<0.01),而经黄连水提物预处理的猪肠道上皮细胞的相关炎性细胞因子的表达水平则出现下降,且与药物质量浓度呈正相关;LPS可有效激活猪肠道上皮细胞NF-κB/MAPK信号通路关键蛋白的磷酸化和表达,而黄连水提物则可有效降低细胞IκB、p-IκB、p65、p-p65、p-p38、JNK等蛋白的表达,达到抑制NF-κB/MAPK信号通路的传导和调控LPS诱导的猪肠道上皮细胞炎性反应的作用。结果表明,黄连水提物可通过抑制NF-κB/MAPK信号通路的活化及其下游促炎性细胞因子的表达,起到调控LPS诱导的猪肠道上皮细胞炎性反应的作用。

鞣花酸对IPEC-J2细胞凋亡及相关基因表达的影响

为了探究鞣花酸对猪肠道上皮细胞(IPEC-J2)凋亡和相关基因Bcl-2、Bax、caspase-3、caspase-8、caspase-9表达的影响,试验用浓度为20,40,60,80μg/mL的鞣花酸处理IPEC-J2 24小时,并以不添加作为对照,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测不同浓度鞣花酸对IPEC-J2增殖的影响,用流式细胞术测定IPEC-J2凋亡率,用ELISA方法检测caspase-3的含量,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测Bcl-2、Bax、caspase-8、caspase-9 mRNA的表达情况。结果表明:鞣花酸对IPEC-J2具有保护作用,与不添加相比,不同浓度鞣花酸作用IPEC-J2 24 h后,IPEC-J2凋亡率、Bcl-2、Bax、caspase-3、caspase-8、caspase-9的表达量均显著或极显著下降(P<0.05或P<0.01)。说明鞣花酸的抗凋亡机制与抑制Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8、caspase-9的表达有关。