pAPN基因敲除的IPEC-J2介导的TGEV感染特征分析

旨在探究猪氨基肽酶N(porcine aminopeptidase N,pAPN)基因敲除的猪空肠上皮细胞系(intestinal porcine epithelial cell line J2,IPEC-J2)介导猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)感染的特征,为深入了解pAPN基因在TGEV感染过程中的作用机制提供理论依据。研究分为pAPN基因敲除IPEC-J2组(IPEC-J2-KO组)、野生型IPEC-J2组(IPEC-J2-WT组)和未接种TGEV的野生型IPEC-J2组(Mock组)3组,每组设置3个重复。首先通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)确定IPEC-J2接种TGEV毒株后收取细胞样品的最佳时间节点;其次,对IPEC-J2-KO进行了脱靶效应检测;然后,通过qPCR、蛋白免疫印迹(western blot,WB)、间接免疫荧光分析(indirect immunofluorescence assay,IFA)和50%组织细胞感染量(50%tissue culture infective dose,TCID_(50))对接种TGEV的IPEC-J2-KO、IPEC-J2-WT及Mock进行感染特征分析;最后,通过WB检测IPEC-J2-KO、IPEC-J2-WT和Mock中NF-κB p65及其磷酸化蛋白pp65的表达情况。qPCR结果显示,接毒24 h是收集细胞样本以评估TGEV对IPEC-J2影响的最佳时间节点;脱靶分析结果显示,在IPEC-J2-KO中未检测到脱靶效应;病毒感染特征分析结果显示,与IPEC-J2-WT相比,IPEC-J2-KO内病毒拷贝数、病毒滴度均极显著降低(P<0.001),与Mock相比,IPEC-J2-KO内病毒拷贝数、病毒滴度均无显著差异(P>0.05),且IPEC-J2-KO内未检测到TGEV-N蛋白的表达;此外,与Mock相比,接种TGEV后,IPEC-J2-WT组NF-κB p65的磷酸化水平极显著上调(P<0.001),而IPEC-J2-KO组无显著差异(P>0.05)。本研究表明,IPEC-J2-KO可有效抵抗TGEV的感染,接种TGEV未影响IPEC-J2-KO中先天免疫相关信号通路中转录因子NF-κB的活性。该研究为IPEC-J2作为TGEV感染特征研究的细胞模型提供了理论依据,为阐明pAPN基因在TGEV入侵宿主细胞的机制及抗病猪新品种的研究奠定了基础。

乳酸菌与益生元组合的筛选并利用IPEC-J2细胞模型验证其对肠道屏障的作用

为开发改善动物肠道健康的绿色添加剂产品,本研究旨在筛选乳酸菌与益生元组合,并探究其对肠道屏障的影响。首先,根据碳水化合物生化鉴定试剂条的发酵结果确定5种乳酸菌[植物乳杆菌177(LP)、唾液乳杆菌KLW001(LSa)和罗伊氏乳杆菌(LRe)、类干酪乳杆菌(LPa)和鼠李糖乳杆菌(LRh)]对应的候选益生元;其次,根据5种乳酸菌和候选益生元[山梨醇(So)、甘露醇(Ma)、鼠李糖(Rh)、低聚木糖(Xyo)、海藻糖(Tr)、棉子糖(Ra)和普鲁兰多糖(Pu)]的短链脂肪酸(SCFA)发酵能力选择合生元组合,将筛选得到的3种合生元组合(LP+Pu、LSa+Pu、LRe+Ra)通过脂多糖(LPS)构建的“肠漏”细胞模型,以测定单层细胞渗透率、跨上皮细胞电阻(TEER)值的变化、肠道紧密连接蛋白[跨膜蛋白-1(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)]的表达,验证合生元对肠道屏障的作用效果。结果表明:LP+Pu组合能发酵产生更多的SCFA,特别是能增加丁酸含量;“肠漏”细胞模型结果表明,LP+Pu组合上调了Claudin-1和ZO-1的mRNA相对表达量,维持了细胞上皮完整性。综上所述,LP+Pu组合可以作为增加SCFA产量、增加肠道紧密连接蛋白表达的合生元,为今后治疗及预防畜禽肠道屏障相关疾病提供新思路。

虾青素缓解玉米赤霉烯酮诱导的IPEC-J2细胞损伤效果研究

本试验旨在探究虾青素对玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)诱导的猪小肠上皮细胞IPEC-J2损伤的缓解作用。试验分组为:C组(普通培养基)、Z组(25μg/mL ZEN)、ZA1组(25μg/mL ZEN+5μmol/L虾青素)、ZA2组(25μg/mL ZEN+10μmol/L虾青素)和ZA3组(25μg/mL ZEN+20μmol/L虾青素);测定细胞活力,细胞乳酸脱氢酶(LDH)活性,白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)水平,抗氧化指标水平以及内质网应激相关基因mRNA表达水平。结果显示:细胞活力,超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总抗氧化能力(T-AOC)水平、IL-4水平、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和B淋巴细胞瘤-XL(Bcl-XL)基因mRNA表达水平,Z组显著低于C组(P<0.01),ZA1组、ZA2组和ZA3组显著高于Z组(P<0.01或P<0.05);细胞LDH活性、丙二醛(MDA)水平、IL-1水平、IL-6水平、TNF-α水平以及激活转录因子6(ATF6)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、Bcl-2关联X蛋白(BAX)基因mRNA表达水平和BAX/Bcl-2比值,Z组显著高于C组(P<0.01),ZA1组、ZA2组和ZA3组显著低于Z组(P<0.01或P<0.05)。综上,虾青素能够缓解ZEN诱导的IPEC-J2细胞活力、LDH活性、细胞因子水平、抗氧化功能和内质网应激相关基因mRNA表达水平的改变,具有潜在的应用前景。

HO-1对IPEC-J2细胞氧化损伤的缓解作用

旨在研究HO-1对猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)氧化损伤的缓解作用。利用不同浓度H_(2)O_(2)(100、200、300、400、500、600、1000μmol/L)分别处理IPEC-J2细胞6、12、24 h,利用CCK-8法检测细胞活力,确定H_(2)O_(2)处理细胞的浓度。将IPEC-J2细胞分为对照组(CT)、H_(2)O_(2)组、HO-1+H_(2)O_(2)组,每组3个重复。RT-qPCR检测IPEC-J2细胞中IL-1α、IL-6、IL-8、Keap1、Nrf2 mRNA的相对表达丰度;ELISA检测IPEC-J2细胞中丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性;化学荧光法检测细胞中活性氧(ROS)水平。结果显示,随着H_(2)O_(2)浓度的增加,IPEC-J2细胞活力降低,400μmol/L H_(2)O_(2)处理12 h,600μmol/L H_(2)O_(2)处理6 h或24 h,IPEC-J2细胞活力均降至50%以下。根据细胞活力下降50%的原则,后续选用400μmol/L H_(2)O_(2)处理IPEC-J2细胞12 h。与CT组相比,H_(2)O_(2)组IPEC-J2细胞中的IL-1α(P<0.05)、IL-6(P<0.01)和IL-8(P<0.01)mRNA相对表达丰度增加,细胞中ROS荧光强度增强(P<0.01)和MDA含量(P<0.001)升高。与H_(2)O_(2)组相比,HO-1+H_(2)O_(2)组IPEC-J2细胞中IL-6(P<0.05)、IL-1α(P<0.01)和IL-8(P<0.05)mRNA相对表达丰度降低,细胞中ROS荧光强度减弱(P<0.05)和MDA含量显著下降(P<0.01)。Keap1/Nrf2信号结果显示,H_(2)O_(2)上调Keap1 mRNA表达(P<0.01),下调Nrf2 mRNA表达(P<0.01),降低CAT活性(P<0.01);HO-1与H_(2)O_(2)共处理,IPEC-J2细胞中Keap1 mRNA表达下调(P<0.01),Nrf2 mRNA表达上调(P<0.01),CAT活性升高(P<0.01)。提示400μmol/L H_(2)O_(2)能诱导IPEC-J2细胞发生氧化损伤,HO-1能在一定程度上缓解H_(2)O_(2)诱导IPEC-J2细胞的氧化损伤,HO-1能激活H_(2)O_(2)抑制的Keap1/Nrf2信号,促进抗氧化酶CAT的产生,发挥抑炎、抗氧化作用。

虾青素对IPEC⁃J2细胞抗氧化、抗炎和抗凋亡能力的影响

本试验旨在研究虾青素(AST)对IPEC-J2细胞抗氧化、抗炎和抗凋亡能力的影响。以IPEC-J2细胞作为研究对象,经不同浓度[0(对照组)、5、10、20、40、80和100μmol/L]的AST处理24 h后,通过实时荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹(Western Blot)技术检测AST对IPEC-J2细胞的影响。结果显示:1)与对照组(未添加AST)相比,10~80μmol/L的AST极显著提升细胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.01),细胞内总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)的mRNA相对表达量分别在10~100μmol/L AST和40~100μmol/L AST处理后显著或极显著增加(P<0.05或P<0.01)。2)核转录因子-κB p65(NF-κB p65)的mRNA相对表达量随着AST浓度的增加整体呈现下降趋势,100μmol/L的AST与对照组的差异达到极显著水平(P<0.01);肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、髓样分化因子88(MyD88)和白细胞介素-1β(IL-1β)的mRNA相对表达量在AST浓度达到10μmol/L后显著或极显著下降(P<0.05或P<0.01)。3)与对照组相比,20~100μmol/L的AST显著或极显著降低细胞中半胱天冬蛋白酶-9(Caspase-9)的mRNA相对表达量和Bcl-2相关X蛋白(Bax)/B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)基因比值(P<0.05或P<0.01);80μmol/L的AST极显著降低细胞中Bax的蛋白相对表达量和Bax/Bcl-2蛋白比值(P<0.01)。4)AST促进细胞中核因子E2相关因子2(Nrf2)的表达,且AST浓度为100μmol/L时Nrf2的mRNA相对表达量显著高于对照组(P<0.05);与对照组相比,10~100μmol/L的AST显著或极显著上调Nrf2信号通路下游抗氧化基因血红素加氧酶-1(HO-1)的mRNA相对表达量(P<0.05或P<0.01),其他下游基因NADPH:醌氧化还原酶1(NQO1)(20、80和100μmol/L)、热应激蛋白70(HSP70)(20、80和100μmol/L)和超氧化物歧化酶2(SOD2)(20和80μmol/L)的mRNA相对表达量在不同浓度AST下被显著或极显著提升(P<0.05或P<0.01);与对照组相比,80μmol/L的AST显著提升了细胞中Nrf2和HO-1的蛋白相对表达量(P<0.05)。综上可知,AST(5~100μmol/L)可以激活IPEC-J2细胞中Nrf2信号通路,以80μmol/L AST对IPEC-J2细胞抗氧化、抗炎和抗凋亡能力的提升效果更为稳定,效果更好。

甘草酸通过c-Jun氨基末端蛋白激酶通路缓解脂多糖诱导的IPEC-J2细胞炎症反应

本试验旨在研究甘草酸(GL)缓解脂多糖(LPS)诱导的IPEC-J2细胞炎症的分子机制。选择IPEC-J2细胞作为研究对象,采用CCK-8法检测GL在不同浓度(0、10、50、100、200、500μmol/L)下处理不同时间(12、24、48 h)后的细胞活力,从而确定合适的GL处理条件。试验共设4个组,分别为对照组[IPEC-J2细胞生长24 h后,经二甲基亚砜(DMSO)处理12 h再经杜氏磷酸缓冲液(DPBS)共同处理12 h]、LPS组(IPEC-J2细胞生长24 h后,经DMSO处理12 h再经10μg/mL的LPS共同处理12 h)、GL组(IPEC-J2细胞生长24 h后,经50μmol/L的GL处理12 h再经DPBS共同处理12 h)和GL+LPS组(IPEC-J2细胞生长24 h后,经50μmol/L的GL处理12 h再经10μg/mL的LPS共同处理12 h)。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测LPS和GL处理后细胞上清液中白细胞介素-1β(IL-β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及高迁移率族蛋白1(HMGB1)的水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达水平,蛋白质免疫印迹(Western blotting)法和免疫荧光染色法检测细胞中Toll样受体4(TLR4)信号通路相关蛋白的表达水平。结果显示:1)与未添加GL相比,浓度为50μmol/L的GL处理24 h对IPEC-J2细胞活力无显著影响(P>0.05),故后续选择浓度为50μmol/L的GL处理24 h作为GL的适宜处理条件。2)与对照组相比,LPS组中IL-6的水平和mRNA表达水平显著升高(P<0.05);与LPS组相比,GL+LPS组中IL-6的水平和mRNA表达水平显著降低(P<0.05)。3)与对照组相比,LPS刺激显著增加了c-Jun氨基末端蛋白激酶1/3(p-JNK1/3)和c-Jun的蛋白表达水平(P<0.05);与LPS组相比,GL预处理显著降低了p-JNK1/3和c-Jun的蛋白表达水平(P<0.05),但对p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)、核因子-κB p65(NF-κB p65)的蛋白表达水平无显著影响(P>0.05)。4)LPS组细胞核中磷酸化c-Jun(p-c-Jun)荧光强度显著高于对照组(P<0.05),且GL预处理可使细胞核中p-cJun荧光强度显著下降(P<0.05)。综上所述,GL可以通过下调IL-6基因表达以及c-Jun氨基末端蛋白激酶(JNK)信号通路相关蛋白表达,缓解LPS引起的IPEC-J2细胞的炎症反应。

地锦草水提物在IPEC-J2细胞中的抗炎与抗氧化作用

【目的】为了揭示地锦草(EH)在猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)中的抗炎和抗氧化作用。【方法】利用不同浓度EH水提物(0、5、10、50、125、200μg/mL)处理IPEC-J2细胞12 h,通过CCK-8法检测IPEC-J2细胞活力,确定EH处理细胞的最佳浓度。将IPEC-J2细胞随机分为对照组(CT)、脂多糖(LPS)组(LPS)、EH+LPS组(ELP),每组3个重复。CT组细胞正常培养不做任何处理,LPS组细胞用5μg/mL LPS处理,ELP组细胞用5μg/mL LPS和最佳浓度EH共处理,各组细胞均处理12 h后,收集细胞和上清。利用实时荧光定量PCR方法检测细胞中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)、核因子E2相关因子(Nrf2)、血红素加氧酶1(HO-1)mRNA表达;ELISA法检测上清液中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量,化学荧光法检测上清液中活性氧(ROS)水平。【结果】与0μg/mL EH组相比,5、50μg/mL EH组IPEC-J2细胞活力显著增加(P<0.05);10μg/mL EH组IPEC-J2细胞活力极显著增加(P<0.01),125μg/mL EH组IPEC-J2细胞活力下降,但差异不显著(P>0.05),200μg/mL EH组IPEC-J2细胞活力极显著下降(P<0.01)。因此,后续选用10μg/mL EH处理IPEC-J2细胞。与CT组相比,LPS组IPEC-J2细胞中IL-6、TNF-α基因mRNA的表达极显著增加(P<0.01),上清液中MDA含量和细胞ROS的荧光强度极显著增加(P<0.01),Keap 1、Nrf 2和HO-1基因mRNA表达极显著下降(P<0.01),抗氧化酶SOD、GSH-Px的含量极显著下降(P<0.01)。与LPS组相比,ELP组IPEC-J2细胞中IL-6基因mRNA表达极显著下降(P<0.01),TNF-α基因mRNA的表达显著下降(P<0.05),细胞上清液中MDA含量和细胞ROS的荧光强度均极显著下降(P<0.01),Keap 1、Nrf 2、HO-1基因mRNA表达极显著增加(P<0.01),GSH-Px含量极显著升高(P<0.01),SOD含量显著升高(P<0.05)。【结论】EH水提物在猪小肠上皮细胞中通过激活Keap1/Nrf2信号,提高抗氧化酶SOD和GSH-Px含量,启动下游靶基因HO-1表达,发挥抗炎和抗氧化的作用,且10μg/mL EH水提物作用效果最佳。

蝇蛆抗氧化肽对IPEC-J2细胞氧化应激损伤的保护作用

【目的】以蝇蛆抗氧化肽(FTP)为研究对象,利用体外化学和细胞试验,探究FTP对DPPH和ABTS+·自由基清除能力以及对IPEC-J2细胞氧化应激损伤的保护作用。【方法】通过测定不同浓度(500、1000、2000、3000、4000μg/mL)FTP对DPPH、ABTS+·自由基的清除率检测FTP的体外抗氧化能力;将IPEC-J2细胞用不同浓度(0、100、250、500、1000、2000μg/mL)FTP培养,利用MTT法测定孵育24 h后各组细胞的存活率;利用MTT法筛选出适宜的过氧化氢(H 2O 2)浓度构建氧化应激模型;根据构建的氧化应激模型和FTP适宜的浓度梯度,将IPEC-J2细胞随机分为空白组、模型组、试验组(100、250、500、1000μg/mL),分别测定各组细胞存活率、活性氧(ROS)水平以及细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)水平。【结果】当FTP浓度为4000μg/mL时DPPH和ABTS+·自由基的清除率分别达到了54.82%和81.90%;不同浓度FTP对IPEC-J2细胞均无生长抑制作用,细胞存活率均高于100%,呈浓度梯度性增长,且FTP浓度为2000μg/mL的细胞存活率是空白组的1.22倍;H 2O 2构建细胞氧化应激模型的适宜浓度为1000μmol/L。与空白组相比,模型组细胞存活率极显著降低,ROS和MDA水平极显著提高,SOD和CAT活性极显著降低(P<0.01);与模型组相比,4个试验组细胞存活率均极显著增高(P<0.01),500μg/mL FTP组细胞存活率是模型组的2.37倍,500和1000μg/mL FTP组的ROS和MDA水平极显著降低(P<0.05),SOD和CAT活性极显著或显著升高(P<0.01;P<0.05),且均呈剂量效应关系。【结论】FTP对IPEC-J2细胞氧化应激损伤有显著的保护作用,且呈剂量效应。

利用CRISPR/Cas9技术构建PPARγ基因敲除的IPEC-J2细胞系

【目的】利用CRISPR/Cas9技术敲除猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)的过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ)基因,进而在细胞水平上研究PPARγ基因与肠道炎症反应相关的生物学机制。【方法】根据猪PPARγ基因序列(GenBank登录号:NM_214379),在第2外显子区域设计2对sgRNA序列,经退火形成DNA双链后连接至真核表达载体gRNA_GFP-T1;将构建成功的PPARγ正向打靶载体、反向打靶载体、Cas9-nickase质粒共转染至IPEC-J2细胞,经G418药物筛选获得单克隆细胞株,提取单克隆细胞株DNA后进行PCR扩增,经凝胶电泳鉴定后送测序;挑选基因敲除效果最佳的细胞株,利用免疫荧光法检测PPARγ蛋白表达情况。【结果】打靶载体测序结果显示,打靶序列正确连接;经转染、筛选后共获得48株单克隆细胞;测序结果显示,6株单克隆细胞出现双峰,分别为KO-15、KO-17、KO-21、KO-25、KO-32和KO-35;选择底峰较高的KO-25进行免疫荧光检测,结果显示PPARγ蛋白表达降低。【结论】本研究利用CRISPR/Cas9技术成功获得了PPARγ基因敲除的IPEC-J2细胞,为后续进一步研究PPARγ基因在炎症反应中的功能奠定了基础。

虾青素对脂多糖通过TLR4/MyD88/NF-κB信号通路诱导的IPEC-J2细胞炎症的影响

【目的】研究虾青素(AST)对脂多糖(LPS)通过TLR4/My D88/NF-κB信号通路诱导的IPEC-J2细胞炎症的影响。【方法】采用MTT法确定虾青素和LPS对IPEC-J2细胞和转染IPEC-J2细胞的最佳处理浓度和处理时间,在处理后采用实时荧光定量PCR检测IPEC-J2细胞和转染IPEC-J2细胞炎症因子NF-κB、TNF-α、IL-6和IL^(-1)β的m RNA相对表达量,采用ELISA检测上述炎症因子的分泌量。【结果】当处理3 h,虾青素浓度达到150μmol·L^(-1)时,IPEC-J2细胞和转染IPEC-J2细胞活力达到峰值;当处理6 h,LPS质量浓度达到100 ng·m L^(-1)时,IPEC-J2细胞和转染IPEC-J2细胞活力达到峰值。与对照组相比,LPS组IPEC-J2细胞NF-κB、TNF-α、IL-6、IL^(-1)β的m RNA相对表达量和分泌量显著升高(P<0.05);与LPS组相比,AST+LPS组NF-κB、TNF-α、IL-6、IL^(-1)β在IPEC-J2细胞中的m RNA相对表达量和分泌量显著降低(P<0.05),而在转染IPEC-J2细胞中的炎症因子m RNA相对表达量和分泌量均无显著变化(P>0.05)。【结论】虾青素可以抑制细胞炎症反应,且对细胞的保护作用与TLR4/My D88/NF-κB信号通路相关。

黄芩苷酯化物缓解H_(2)O_(2)诱导的猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)氧化应激反应的研究

试验旨在探讨黄芩苷酯化物(BE)对H_(2)O_(2)诱导的IPEC-J2细胞氧化应激的缓解作用及其分子机制。采用CCK-8法检测细胞活性筛选出黄芩苷酯化物的适用浓度;采用ELISA法检测细胞中活性氧(ROS)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量;采用qPCR法检测细胞中HO-1和NQO-1 mRNA的表达量;采用WB法检测胞浆Nrf2蛋白、胞核Nrf2蛋白和HO-1的蛋白表达水平;免疫荧光法检测Nrf2蛋白入核情况。结果显示,BE的适用浓度为10、20、40 mmol/L;与对照组相比,H_(2)O_(2)组中ROS、MDA含量显著升高(P<0.05);SOD、CAT活性显著下降(P<0.05);胞浆Nrf2蛋白与胞核Nrf2蛋白表达量显著升高(P<0.05);HO-1 mRNA的表达量显著升高(P<0.05);NQO-1 mRNA(P<0.05)表达量显著降低。与H_(2)O_(2)组相比,中、高剂量BE显著降低ROS、MDA含量(P<0.05);低、中、高剂量BE显著提高SOD、CAT活性(P<0.05);中剂量BE显著升高胞浆Nrf2蛋白的表达(P<0.05);低、中、高剂量BE显著升高胞核Nrf2蛋白的表达(P<0.05);中、高剂量BE显著升高HO-1 mRNA的表达量(P<0.05),低、中、高剂量均可显著升高HO-1蛋白表达;低、中、高剂量BE显著升高NQO-1 mRNA表达量(P<0.05)。研究表明,BE可以通过激活Nrf2信号通路发挥抗氧化作用。

乳酸锌对猪空肠上皮细胞IPEC-J2增殖及相关调控基因mRNA表达的影响

旨在探讨乳酸锌对猪空肠上皮细胞增殖及相关调控基因ZnT2、DMT1、IREG-1、MT1和ZIP4mRNA表达的影响。用乳酸锌的锌浓度分别为50、100、150、200mg.L-1的培养基培养IPEC-J2细胞,采用比色法测定分析细胞增殖变化;用实时荧光定量RT-PCR方法检测ZnT2、DMT1、IREG-1、MT1及ZIP4mRNA表达,以TBPmRNA的表达水平作为内参对照。在细胞培养前36h,乳酸锌对IPEC-J2细胞基本没有影响,随锌浓度递增细胞增殖幅度升高;乳酸锌处理IPEC-J2细胞后,ZnT2、DMT1、IREG-1及MT1mRNA表达随锌浓度增高而升高,ZIP4mRNA表达则随锌浓度增高而降低。添加乳酸锌可以促进IPEC-J2细胞增殖,上调ZnT2、DMT1、IREG-1、MT1mRNA表达,下调ZIP4mRNA表达。

猴头菇多糖对氧化应激的IPEC-J2细胞抗氧化能力及紧密连接蛋白ZO-1的影响

旨在探究在H_2O_2诱导的氧化应激损伤状态下,猴头菇多糖(HEPs)对IPEC-J2细胞的保护作用。将IPEC-J2细胞分为5组:空白组、模型组、HEPs低剂量组、HEPs中剂量组、HEPs高剂量组。采用MTT法分别选取试验用的H_2O_2和HEPs的最佳剂量;利用DCFH-DA染色观察并测定细胞内活性氧簇(ROS)的含量;通过比色法检测培养细胞上清液中丙二醛(MDA)的含量,细胞中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活力以及乳酸脱氢酶(LDH)的释放率;应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测紧密连接蛋白ZO-1基因的转录水平。结果显示,(1)构建IPEC-J2细胞氧化应激模型的H_2O_2浓度为0.4mmol·L-1。(2)H_2O_2能够极显著地增加细胞内的ROS含量,诱导细胞凋亡,同时极显著地降低了SOD和CAT的活力,极显著地升高MDA含量与LDH释放率。但是,与模型组相比,经过HEPs预处理后,细胞内ROS的含量极显著地降低(P<0.01);同时极显著地提高了SOD和CAT的活力(P<0.01),极显著地降低了MDA含量与LDH释放率(P<0.01)。(3)实时荧光定量PCR结果显示,H_2O_2能够极显著地降低ZO-1基因的转录量(P<0.01),与模型组比较,HEPs能够极显著的提高ZO-1基因的转录量(P<0.01);Western blot结果显示ZO-1蛋白的表达量与ZO-1基因类似。可见,猴头菇多糖对H_2O_2诱导氧化损伤状态下的IPEC-J2细胞具有保护作用。

乳酸菌对IPEC-J2细胞黏着斑激酶磷酸化及紧密连接蛋白Occludin表达的影响

本试验旨在探讨嗜酸乳杆菌(LAB1)如何影响黏着斑激酶(FAK)磷酸化及紧密连接蛋白Occludin的表达。用高(1.0×109 CFU·mL-1)、中(1.0×108 CFU·mL-1)、低(1.0×107 CFU·mL-1)3种浓度的致病性大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)和霍乱沙门菌(Salmonella choleraesuis,S.cho)对猪空肠上皮细胞系(IPEC-J2)进行感染后,用高、中、低3种浓度的LAB1作用于感染后的IPEC-J2(模拟治疗试验),用Western blotting检测FAK第397位酪氨酸磷酸化水平;用ELISA方法检测Occludin表达水平。结果显示:在LAB1模拟治疗S.cho感染的试验中,FAK磷酸化水平和Occludin的表达量与LAB1浓度呈正浓度效应,而与S.cho浓度呈负浓度效应;3种浓度的LAB1处理中、低浓度S.cho感染时,组间相互比较差异显著(P<0.05)。在LAB1模拟治疗E.coli感染的试验中,FAK磷酸化水平和Occludin表达量与LAB1浓度呈正浓度效应,3种浓度的LAB1处理低浓度E.coli感染时,组间相互比较差异显著(P<0.05)。结论:LAB1激活受E.coli和S.cho抑制的FAK磷酸化,并能上调细胞紧密连接蛋白Occludin的表达。

猪源乳酸杆菌对鼠伤寒沙门氏菌DT104在猪肠道上皮细胞IPEC-J2上粘附的影响

采用猪肠道上皮细胞株IPEC-J2体外培养模型,考察9株猪源乳酸杆菌对IPEC-J2细胞的粘附特性,以及对鼠伤寒沙门氏菌DT104粘附的竞争、排斥、置换和抗侵袭作用。结果显示,9株乳酸杆菌均能粘附IPEC-J2细胞,粘附率在0.1%-10%之间,具有菌株特异性和浓度效应。乳酸杆菌和沙门氏菌同时加入细胞培养,能竞争性抑制沙门氏菌的粘附,并具有浓度效应,高浓度（109CFU/mL）添加K30、K67和K16时,抑制率可达80%以上。乳酸杆菌预处理细胞后再加入沙门氏菌,高浓度乳酸杆菌可降低沙门氏菌粘附率40%-70%,而中浓度（108CFU/mL）乳酸杆菌能抑制23%-33%沙门氏菌对细胞的侵入。但是,只有高浓度添加乳酸杆菌能置换已经粘附的沙门氏菌,置换率在12%-84%之间。该结果为临床上筛选乳酸杆菌,有效防治猪沙门氏菌病提供了一条新的途径。

呕吐毒素对IPEC-J2细胞凋亡的影响

本研究以IPEC-J2细胞为材料,研究不同浓度和时间处理下呕吐毒素(DON)对猪空肠上皮细胞凋亡的影响。通过CCK-8试剂盒检测细胞增殖毒性,筛选出合适的DON作用时间(6、12、24 h)。通过低浓度(200 ng/mL)和高浓度(2 000 ng/mL)DON分别作用IPEC-J2细胞6、12、24 h,检测DON对细胞有丝分裂周期和细胞早期凋亡的影响。结果表明:1)DON对IPEC-J2细胞生长有明显抑制作用,200和2 000 ng/mL DON浓度下,48和72 h的细胞存活率显著低于24 h(P<0.05);2 000 ng/mL DON浓度下,72 h的细胞存活率显著低于48 h(P<0.05)。2)不同DON浓度对细胞周期影响不同,低浓度DON主要作用于细胞有丝分裂S期,干扰DNA的复制;而高浓度DON主要作用于细胞有丝分裂G2/M期,干扰有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。3)DON作用6 h,低浓度DON组和高浓度DON组早期凋亡率和总凋亡率显著高于对照组(P<0.05);DON作用12 h,高浓度DON组早期凋亡率和总凋亡率显著高于对照组和低浓度DON组(P<0.05)。由此可见,DON抑制了IPEC-J2细胞增殖,低浓度DON使细胞有丝分裂停留在S期,高浓度DON使细胞有丝分裂停留在G2/M期。DON促使细胞早期凋亡,使总凋亡率上升,且促凋亡作用随DON浓度升高而增强。

黄芪多糖对脂多糖诱导肠上皮细胞IPEC-J2氧化应激和炎症反应的缓解作用

为探究黄芪多糖对脂多糖诱导IPEC-J2细胞炎症反应的影响.将IPEC-J2细胞分为对照组、LPS处理组、ASP处理组和ASP+LPS处理组,分别检测各组细胞活力、抗氧化指数、相关炎症因子含量和mRNA表达水平.结果表明当10 mg/L LPS作用细胞12 h后,显著降低了细胞活力.当100 mg/L ASP预处理细胞4 h后显著提高了细胞的存活率.与对照组相比,LPS组显著提高了MDA含量并降低了SOD,CAT酶活力,显著上调细胞上清液中IL-6,IL-8和TNF-α的含量以及细胞内三者基因mRNA的表达水平,显著下调了IL-10基因mRNA的表达.而采用ASP预处理4 h后可显著降低细胞内MDA含量及提高SOD和CAT酶活力,且显著下调IL-6,IL-8和TNF-α的含量和细胞内三者基因mRNA的表达及显著上调IL-10基因的表达.试验表明ASP可缓解LPS引起的氧化应激和炎症反应,抑制IL-6,IL-8和TNF-α含量及其基因表达,促进IL-10基因表达,从而发挥抗氧化和抗炎作用.

几种氨基酸及其衍生物对猪肠上皮细胞IPEC-1细胞活力与生长的影响

研究L-谷氨酰胺(L-glutamine,GLN),Nα-乙酰-L-谷氨酰胺(Nα-acetyl-L-glutamine,NAG),L-精氨酸(L-arginine,ARG),N-α-乙酰-L-精氨酸(N-alpha-acetyl-L-arginine,NAA)、瓜氨酸(L-citrulline,CIT),α-酮戊二酸(Alpha-ketoglutaric acid,AKG)和L-脯氨酸(L-Proline,PRO)对猪小肠上皮细胞(Intestinal porcine epithelial cells,IPEC-1)细胞活力与生长的影响,比较这几种氨基酸及其衍生物对IPEC-1细胞生长的作用效果。在IPEC-1定制培养液中分别添加不同浓度的氨基酸或其衍生物培养4 d,用CCK8(cell counting kit 8)法检测细胞的活力,并用细胞计数法检测这些氨基酸或其衍生物对细胞生长的影响。试验的整个4 d,GLN组IPEC-1细胞的数量(P<0.05)和OD值(P<0.05)均显著高于其他组。在试验的第4 d,NAG、AKG、CIT、NAA和ARG组细胞数量均高于对照组(P<0.05或0.01)。培养液中添加PRO对IPEC-1细胞的生长无明显影响。①在这几种氨基酸及其衍生物中,GLN促进IPEC-1细胞生长的作用效果最好。②NAG、AKG、CIT、NAA或ARG均能提高第4 d IPEC-1细胞的数量。

丙酸钠对IPEC-J2细胞紧密连接及炎症细胞因子的影响

[目的]本文以猪肠道上皮IPEC-J2细胞为模型,探究不同水平丙酸钠对细胞紧密连接和炎症细胞因子的影响。[方法]分别用1和10 mmol·L^(-1)丙酸钠处理IPEC-J2细胞,以不加丙酸钠处理IPEC-J2细胞为对照组,分别处理12 h和24 h后测定各组细胞活力、跨膜电阻(TEER)值、紧密连接相关蛋白及炎症细胞因子基因表达和细胞上清液中炎症因子浓度。[结果]丙酸钠处理24 h后,处理组细胞活力显著下降(P<0.05),细胞的TEER值则显著上升(P<0.05)。RT-qPCR结果显示,紧密连接相关蛋白Claudin中,不同浓度丙酸钠处理12和24 h后,显著下调Claudin-1 mRNA的表达(P<0.05),但显著上调Claudin-2、Claudin-3和Claudin-4 mRNA的表达(P<0.05)。紧密连接相关蛋白ZO中,处理12和24 h时,1和10 mmol·L^(-1)丙酸钠分别显著上调ZO-2 mRNA和ZO-1 mRNA的表达(P<0.05),但10 mmol·L^(-1)丙酸钠则显著下调ZO-2 mRNA的表达(P<0.05)。不同浓度丙酸钠处理12和24 h均显著上调炎症细胞因子IL-8、IL-18和TNF-αmRNA的表达(P<0.05),显著下调IL-6 mRNA的表达(P<0.05)。ELISA测定结果表明,丙酸钠显著刺激IL-8和TNF-α的分泌(P<0.05),对IL-18和IL-6的分泌则无显著影响(P>0.05)。[结论]丙酸钠选择性上调紧密连接蛋白家族相关基因的表达,一定程度上维护小肠上皮细胞屏障功能的完整性,同时调节细胞炎症反应,揭示丙酸在调节小肠上皮细胞屏障功能以及炎症反应过程中发挥重要作用。

植物乳杆菌活菌体和热灭活菌体对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的影响

【目的】探讨植物乳杆菌活菌体和热灭活菌体对猪肠上皮细胞(intestinal epithelial cells,IPEC-J2细胞)的黏附特性,以及对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的抑制作用.【方法】分别用植物乳杆菌活菌体和热灭活菌体处理IPEC-J2细胞,结合显微镜观察和黏附计数方法评估其黏附特性;评价其在竞争、排阻和置换3种方式下对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的影响.【结果】植物乳杆菌活菌体和热灭活菌体均能黏附于IPEC-J2细胞,其中活菌体对IPEC-J2细胞的黏附指数较热灭活菌体高,但差异不显著(P>0.05);活菌体对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的竞争抑制和置换抑制率显著高于热灭活菌体(P<0.05);两种生物学状态的植物乳杆菌对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的排阻抑制率差异不显著(P>0.05).【结论】植物乳杆菌活菌体和热灭活菌体均能黏附于IPEC-J2细胞,并可通过竞争、排阻和置换方式抑制大肠杆菌对IPEC-J2细胞的黏附,且其活菌体对大肠杆菌黏附IPEC-J2细胞的竞争和置换抑制效果优于热灭活菌体.