營養(yǎng)、大腸桿菌和氨基酸對豬小腸上皮細胞抗菌肽和信號通路蛋白表達的影響

任　曼　宮碧霜　靳二輝　李升和　曾祥芳　譙仕彥*

(1.安徽科技學院動物科學學院，鳳陽233100；2.中國農業(yè)大學動物科學學院，北京100193)

營養(yǎng)、大腸桿菌和氨基酸對豬小腸上皮細胞抗菌肽和信號通路蛋白表達的影響

任曼1,2宮碧霜1靳二輝1李升和1曾祥芳2譙仕彥2*

(1.安徽科技學院動物科學學院，鳳陽233100；2.中國農業(yè)大學動物科學學院，北京100193)

摘要：為了研究應激和氨基酸對上皮抗菌肽表達的作用和分子機制，試驗選用豬小腸上皮細胞系IPEC-J2作為研究對象，饑餓和大腸桿菌感染分別作為營養(yǎng)應激和細菌應激，丙氨酸和異亮氨酸作為氨基酸處理，收集細胞mRNA，利用熒光定量PCR測定β防御素和相關信號通路蛋白表達水平。結果表明：與對照組(DMEM/F12培養(yǎng)基)相比，饑餓顯著降低了小腸上皮細胞豬防御素2(pBD-2)、豬防御素3(pBD-3)和豬防御素EP2c(pEP2c)及沉默信息調節(jié)因子2同源蛋白1(Sirt1)、叉頭轉錄因子1(FoxO1)和叉頭轉錄因子4(FoxO4)的表達(P<0.05)，大腸桿菌對β防御素表達無顯著影響(P>0.05)。與對照組(饑餓培養(yǎng)基)相比，丙氨酸處理未顯著影響pBD-2和pBD-3的表達(P>0.05)，但顯著提高了pEP2c表達水平(P<0.05)；異亮氨酸處理使pBD-2、pBD-3和pEP2c表達水平顯著升高(P<0.05)。與對照組相比，丙氨酸和異亮氨酸處理不同程度影響信號通路蛋白轉錄，丙氨酸處理顯著提高了Sirt1和FoxO4的表達水平(P<0.05)，異亮氨酸處理顯著促進了Sirt1、FoxO1和FoxO4的表達(P<0.05)。由此得出，營養(yǎng)應激降低豬小腸上皮細胞中β防御素的表達，而氨基酸的補充可促進其表達，該調控作用可能與Sirt1和叉頭轉錄因子(FoxO)信號通路蛋白有關。

關鍵詞：豬小腸上皮細胞；抗菌肽；防御素；信號通路；Sirt1；FoxO

抗生素在畜禽生產中的應用歷史超過50年之久，主要用于減少畜禽發(fā)病率、提高生產速度和飼料利用率，然而，濫用抗生素引發(fā)眾多人畜病原菌產生耐藥性，直接危害全球公共健康[1]。研究表明，短期使用低劑量抗生素會造成豬腸道內微生物耐藥性基因的數量和多樣性增加[2]。研究開發(fā)提高動物免疫力和抗病力的策略迫在眉睫，近年發(fā)現通過營養(yǎng)調控手段提高畜禽腸道先天性免疫功能成為可行策略之一[3]。