反刍动物瘤胃微生物LuxS/AI-2群体感应研究进展

群体感应(quorum sensing, QS)是细菌利用信号分子进行种内或种间交流的一种通讯机制,借助该通讯机制微生物群体可以实现微生物个体无法完成的生理功能或行为调节,如生物膜形成、毒素分泌和生物发光等,以增强对外界胁迫环境的适应性。近期多组学研究发现,以自体诱导物-2(autoinducer-2, AI-2)为信号分子、LuxS为调节蛋白介导的LuxS/AI-2 QS是瘤胃微生物之间交流的主要通讯机制,影响着瘤胃微生物对饲料的利用效率。本文从AI-2的化学结构和转导途径对微生物LuxS/AI-2 QS进行总结,对LuxS/AI--2 QS在反刍动物瘤胃微生物定殖和饲料消化过程中的作用进行综述,并对LuxS/AI-2 QS在饲料消化、应激调控中的潜在作用进行展望,以期为通过LuxS/AI-2 QS调控瘤胃微生物消化代谢和稳态的生产策略提供理论参考。

缬氨酸对猪原代肝细胞脂质代谢调节基因PPARα、FASN表达的影响

【目的】研究旨在探究缬氨酸调节猪肝脏脂质代谢相关基因及其参与的调控途径,为揭示缬氨酸调控猪肝脏脂质代谢的分子作用机制提供试验数据和理论依据。【方法】以5日龄三元杂(杜洛克×长白×大白)仔猪原代肝细胞为试验对象,采用0,0.1,1,10 mmol/L缬氨酸(Val)分别处理原代肝细胞24 h及48 h,通过蛋白免疫印迹(Western-blot)技术检测不同浓度缬氨酸对脂质代谢重要调控基因PPARα及FASN的影响,同时将10 mmol/L缬氨酸处理24 h组与对照组的肝细胞样品进行RNA-Seq转录组测序,结合GO功能与KEGG通路富集分析,筛选出缬氨酸调控肝脏脂类代谢的潜在关键基因及信号通路,最后应用实时荧光定量(qPCR)技术验证差异表达基因。【结果】(1)与对照组相比,10 mmol/L缬氨酸处理原代肝细胞24 h和48 h均显著降低PPARα、FASN基因的蛋白表达(P<0.05);(2)与对照组相比,10 mmol/L缬氨酸处理原代肝细胞24 h组共筛选出418个差异表达基因,其中181个上调,237个下调。(3)GO功能分析发现,差异基因在分子功能方面主要参与蛋白质结合过程、催化活性、分子转导活性和转运蛋白活性。(4)KEGG分析发现,差异基因富集在代谢、疾病、生物系统、细胞信号调控、基因调控、环境调控等6个生物过程。其中脂质代谢是参与代谢生物过程的主要信号通路之一,富集到脂肪酸代谢的FASN、SCD、FADS2、FADS1、HSD17B12等5个差异基因主要参与胰岛素信号通路、AMPK信号通路、PPAR信号通路。【结论】10 mmol/L缬氨酸可显著下调猪原代肝细胞中PPARα及FASN的蛋白表达,调节脂质代谢关键基因的表达及信号通路活性,研究结果为进一步解析支链氨基酸调控脂代谢提供了理论基础。

日粮添加包被丁酸钠对急性热应激肉鸡抗氧化、免疫功能及肝脏结构的影响

[目的]旨在探讨日粮添加包被丁酸钠(CSB)对急性热应激肉鸡抗氧化、免疫功能及肝脏结构的影响,为阐释急性热应激对肉鸡的损伤机制及营养调控手段提供科学理论依据。[方法]试验选用21 d爱拔益加(AA)肉公鸡450羽,随机分成5组,每组有6重复,每重复15羽。5组分别为常温组(NT组)、热应激组(HS组)和3个热应激同时添加CSB组(HS+CSB组)。NT组肉鸡喂食基础日粮,在(24±2)℃环境中饲养。HS组与3个HS+CSB组在(37±1)℃环境中饲养,HS组喂食基础日粮,3个HS+CSB组分别喂食在基础日粮中补充300,600,900 mg/kg CSB。[结果](1)与NT组比,HS组肉鸡肝脏门管区结构严重变形扭曲、狄氏间隙极度增宽、肝细胞脂肪变性等病理变化。与HS比,日粮添加CSB可减轻急性热应激肉鸡肝脏结构损伤。(2)与NT组比,HS组肉鸡血清过氧化氢酶(CAT)活性极显著降低(P<0.01),总抗氧化能力(T-AOC)显著降低(P<0.05),谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)活性及丙二醛(MDA)含量极显著上升(P<0.01)。与HS组比,日粮添加900 mg/kg和600 mg/kg CSB显著提高热应激肉鸡血清SOD活性,极显著降低LDH活性(P<0.01),显著降低ALT活性(P<0.05);添加900 mg/kg CSB显著增加血清T-AOC水平(P<0.05),显著降低AST活性(P<0.05)。(3)与NT组比,HS组肉鸡血清促炎症细胞因子白介素-6(IL-6)和白介素-8(IL-8)含量显著增加(P<0.05)。与HS组比,添加CSB极显著降低热应激肉鸡血清IL-6含量(P<0.01);添加900 mg/kg CSB极显著增加转化生长因子-β(TGF-β)含量(P<0.01),显著增加白介素-10(IL-10)含量(P<0.05);添加600 mg/kg CSB显著增加血清IL-10和TGF-β含量(P<0.05);添加300 mg/kg CSB显著增加血清TGF-β含量(P<0.05)。(4)与NT组比,HS组肉鸡肝脏IL-6和IL-8 mRNA表达显著增加(P<0.05),TNF-α mRNA表达极显著增加(P<0.01)。与HS组比,添加900 mg/kg CSB显著降低肝脏IL-6 mRNA表达(P<0.05),显著增加TGF-β和IL-10 mRNA表达(P<0.05);添加600 mg/kg CSB显著增加肝脏IL-10 mRNA表达(P<0.05)。[结论]日粮添加CSB可提高肉鸡抗氧化能力,有效缓解急性热应激所致的炎性反应,减轻肝脏功能结构损伤。本研究以900 mg/kg CSB添加剂量的效果最佳。

宫内发育迟缓对生长肥育猪免疫器官和血浆细胞因子含量的影响

【目的】探究宫内发育迟缓(IUGR)对生长肥育猪免疫器官和血浆细胞因子含量的影响。【方法】选择36头体况相近的妊娠母猪,分娩后从每窝仔猪中选取IUGR仔猪和正常初生质量仔猪(作为对照)各1头,断奶后2组饲喂相同基础饲粮。分别于对照组猪平均体质量达25、50和100 kg时,每组随机选取7头,前腔静脉采血,测定血浆细胞因子含量;每组取12头屠宰,分离肝脏、脾脏和肾脏并称质量,计算器官系数。【结果】与相同体质量对照组相比,IUGR组肝脏、脾脏和肾脏质量在25 kg体质量阶段分别降低32.63%、35.07%和34.28%(P<0.01),在50 kg体质量阶段分别降低22.68%、40.05%和33.03%(P<0.01),在25和50 kg体质量阶段血浆白介素IL-1β含量分别降低20.66%和27.21%(P<0.05);在50 kg体质量阶段IUGR组肝脏系数升高16.25%(P<0.05),IL-1β/IL-10值降低40.67%(P<0.01);与100 kg体质量对照组相比,100 kg体质量IUGR组肝脏系数升高10.94%(P<0.05),脾脏系数升高21.74%(P<0.01),肝脏和肾脏质量分别降低13.97%(P<0.01)和17.51%(P<0.05)。【结论】IUGR能改变生长育肥猪的肝脏、脾脏和肾脏的器官系数和质量,降低血浆IL-1β含量,进而影响其免疫功能。