GLP-2调控应激的断奶仔猪肠上皮紧密连接屏障功能的分子机理研究

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SichuanAgriculturalUniversityDoctorDereeDissertationg-2onheiiiEffectsofGLPtSmallIntestinalTightJunctonBarrernStressedWeanedPigletsandtheMechanismStudiesAthor:QiuhongDengSuervisor.GanJia:ProfgporimalNutritionandFeedScienceMa:AnjAnimalNutritionInstituteSichuanAriculturalUniversit,gyChenduSichuanProvinceP.R.Chinag,,Dec.,2016 本研宄受以下基金资助I特致谢意!项目名称项目编号高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)20125103110011四川省科技支撑计划2013NZ0054四川省杰出青年学术技术带头人资助计划2010JQ0043 论文指导小组名单iiiiil蔡景义副教授四川农业大学田刚副教授四川农业大学赵华副教授四川农业大学陈小玲副教授四川农业大学刘光芒副研宄员四川农业大学> 论文独创性声明r本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。'尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研宄生签名:及>0年f月爷日关于论文使用授权的声明、g本人完全了解四川农业大学有关保留使用学位论文的规定,卩:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被査阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。[^本论文不保密。□本论文保密,在解密后适用本授权。_年“”(请在以上□内划V)"yOf4研究生签名:年月日导师签名:Ml年/月4曰 四川农业大学博士学位论文摘要GLP-2调控应激的断奶仔猪肠上皮紧密连接屏障功能的分子机理研究(动物营养与饲料科学)(四川农业大学动物营养研宄所,四川成都,611130)摘要仔猪断奶易受到应激(包括断奶本身)引发肠炎的发生,导致肠道功能紊乱,造成仔猪生长阻滞,。究其原因是由肠上皮屏障通透性增加肠腔内抗原物质、细菌/内毒素入侵粘膜下免疫系统发生免疫反应所致ihi,,;而紧密连接(tgtjunctonTJ)作为构成肠上皮结构屏障的基础其关键os-蛋白的表达和结构的改变可能是肠通透性改变的根源。肌球蛋白轻链(minlihtchainMLCyg,)F-的磷酸化引起细胞actin骨架系统收缩,牵拉细胞引发TJ分子结构的重排,连同TJ蛋白表达量TJ结的降低可能导致构开放,增强肠屏障的通透性。在仔猪断奶后发生肠道适应的时期,内源-2(G--水平急剧降低的胰高血糖素样肽lucagonlikepeptide2,GLP2),是具有特异性肠营养效应-的肽类激素,但GLP2对断奶仔猪肠屏障通透性的调节作用及分子机制尚不明确,。因此本研宄一LP-2对仔猪断奶应激后生产性能的影响拟通过体内试验考察外源注射G;在此基础上进步考察-肠屏障功能的变化,并通过体内体外试验明确GLP2对TJ蛋白表达及分布的作用;在体外试验4中,拟从蛋白磷酸化修饰、、信号的核转位胞内信号转导以及胞外信号转导等个层面由内而外-地考察可能参与GLP2调节肠上皮TJ结构稳定的信号途径-,深入而系统地揭示GLP2调控断奶仔猪肠上皮屏障功能的分子作用机制。一LP-2、G对断奶仔猪肠道发育和生产性能的影响“”一三元杂交阉公仔猪4试验选取28日龄断奶、体重接近、健康的杜X长X大0头,随机4--:PS应LPS+LPLP2分为个处理对照组、L激组、低剂量G2组、LPS+高剂量G组,每个处理110个重复,每个重复头猪。各处理每天分别按0、0、2、10nmol/kg剂量皮下注射含2LP-214天hGlyG2M4的无菌PBS溶液,每天次,连续7天。在第,对照组注射无菌生理盐水,[]其余各组按100[Xg/kg剂量腹腔注射含脂多糖(EscAer/c/2/aco//lipopolysaccharide,LPS)的生理-盐水。结果发现:高剂量GLP2处理显著提高了十二指肠、、空肠、回肠的重量小肠总重和小肠<05)-肠重指数(户.0GLP2;剂量依赖地提高了各肠段绒毛高度、绒毛高度与隐窝深度的比值<0-(villuheiht/crdhCR05sgypteptratio,V)(尸.);组织学分析结果显示GLP2处理保护小肠絨I 四川农业大学博士学位论文摘要毛免受LPS引起的损伤,维持了小肠绒毛的完整性;十二指肠和空肠中碱性磷酸酶(alkaline*hoshaKP-ml-GTLP-2tase,A)、lutransetidase,)和胰脂肪pp谷氨酰转肽酶(ygtayppy酶的活性随G<005- ̄ ̄?)LP207d714d014d剂量的增加而显著提高.;G显著提高了断奶仔猪、、的平均<-<日增重和增重/耗料比(P0.05),并使高剂量GLP2组仔猪的末重显著提高(P0)。.05结果-:LP2表明外源注射G能促进断奶仔猪小肠发育,缓解肠绒毛应激损伤,增强肠道消化吸收酶活,进而改善断奶仔猪的生产性能。二-、GLP2对LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤的作用一一在试验的基础上-S,进步考察GLP2处理对仔猪断奶后LP免疫应激导致的肠粘膜屏障---:高剂量GLP2J关键蛋白zonaoccuden1(Z1)损伤的保护作用及可能机理提高了Tl0。结果如下<和occ.Tludin基因和蛋白的表达(P005),恢复了J蛋白在肠上皮细胞间的超微结构分布,显*D--<著降低了血衆LPS浓度、(lactate和二(diamineoxidase,DAO)(/0.05),)胺氧化酶活性(P<0LPS丨L-lI-以及十二指肠和空肠粘膜的DAO酶活.05),降低了引起的促炎性细胞因子p、L6、--<mRNA的表达量-IL8和TNFa的血清水平(P0.05)和小肠各段中(户<0.05);随着GLP2剂-二指肠、空肠和回肠MLCK基因和蛋白量的增加,GLP2抑制了LPS诱导的十的表达以及Thd8/SeH9-的过磷酸化。GLP2可通过影响TJ蛋白的表达和分布缓解遭受LPS应pMLC结果表明:激的断奶仔猪肠屏障功能的损伤以及肠炎的发生。三-2-J2、GLP对应激的IPEC肠上皮细胞间通透性的调控作用及分子机制研宄一3()研宄模型的建立(个小试验)PEC-J2LP-2R(1)I细胞系G的鉴定LP-2RIP-JLP-试验通过对G表达的鉴定,确定选用的仔猪EC2细胞系能否用于G2的分子机w-制研宄。分别采用实时荧光定量PCR法、esternblot和免疫荧光染色技术对IPECJ2细胞的GLP-2R--表达和细胞定位进行检测,结果显示:IPECj2细胞能表达GLP2R,且定位于细胞膜及胞浆中。(2)LPS应激模型的建立5-试验共设个处理,分别研究了050、100、15〇/IPECJ2、10、ngmLLPS对仔猪细胞系单层上皮细胞通透性的影响:TER随着LPS应激剂量的增加而显著降低(户<。结果发现细胞单层<00.05)24h.0l/mL,后HRP漏过率随LPS剂量的增加而显著增加(户5),到OOgg剂量时达到<<显著水平(尸0.05),细胞活力显著下降(?0.05,细胞形态,死细胞,但)发生明显变化增多仍保持了完整的细胞单层结构,150/mL,细胞,边,;然而当剂量达到gg形态完全受损缘线条残破’。-细胞大量死亡以致单层结构受损:LPS引起J2结果表明IPEC细胞间通透性的增加;本试验确LPS-定诱导IPECJ2细胞间通透性改变的最适应激剂量应为100ng/mL。3-LPIPEC-()GLP2对S应激的J2细胞单层通透性的缓解作用_—1Q76x?x--,通llmol/LGLP2处理J2h,00试验共设个处理过添加l〇lO1PEC细胞1再用1mLP---/,2J2:2HglS处理24h考察GLP对IPEC细胞单层通透性的缓解作用。结果发现当GLPII 四川农业大学博士学位论文摘要_87x剂量达到ll0和lxurm〇l/L,显著抑制了LPS引起的TER值的降低以及HRP漏过率的增加P<LPS组LP-(005),,,2.维持了正常的细胞形态减少了细胞的死亡;与相比细胞活力随G9P<〇〇5-2x剂量的增加而显著提高(.),当GLP剂量为ll(Tmol/L时,与对照组差异不显著。结■-果表明:GLP2可以缓解LPS应激增强的仔猪肠上皮细胞单层的通透性,其适宜添加剂量应为-8xmoll〇/L。l二-2-2()GLP对LPS应激的IPECJ细胞TJ蛋白表达及重排的影响及MLCK/MLC的介导作p用研宄(2个小试验)--试验(1)共分3个处理,即对照组、LPS组和GLP2+LPS组,考察GLP2是否通过影响细(2)胞TJ蛋白的表达和超微结构的分布实现在应激条件下对细胞单层通透性的调节。试验使用-MLCK抑制剂ML-9P2对1h后LPS45LPS和GL细胞预处理,进行攻毒,考察应激min后应激是否引起MLCK/MLC信号的活化以及24h后TJ蛋白表达量及超微结构分布的改变,并明确pMLCK/-2的调控pMLC信号是否在应激起始受到GLP,进而缓解LPS引起的TJ结构的重排。共--5PS组P2+LPS9+LPS--+LPS组分个处理:对照、L、GL组、ML组、ML9+GLP2。结果显示:8x--<llTm〇LPZO和(,(l/LGLP2显著抑制了S导致的1occludin蛋白表达量的下调P0.05)以Thl8S9f/ef1MLCP<-及MLCK蛋白表达量和的磷酸化水平的上调(0.05)添加ML9PSp;单独对L下调的ZO-1和occludin蛋白表达没有显著影响(P>0.05)ML-9+GLP-2;促进了TJ蛋白的表达Thl8/Sl9rer<-ML---MLC(P0.05)。GLP2、9或ML9+GLP2均显著抑制了LPS对的过憐酸化(尸<p0<0)-L-9+-.05),抑制了LPS提高的细胞单层对HRP的漏过率(P.05,GLP2GLP2;但是和M-<0两组的HRP漏过率均显著低于ML9组(户.05)。免疫荧光染色结果显示LPS导致TJ蛋白ZO--1和occicludinLP2处理缓解了ludn蛋白网状结构消失,胞浆中oc蛋白的颗粒状分布增加;G“”LP-S导致的ZO1和occludin蛋白的定位失调,其免疫荧光呈现完整的铁丝网状结构,胞浆ML-ZO-occ1n内呈颗粒状的ludin蛋白分布减少:9使和occludi蛋白在细胞膜上局部呈现网状结-9+--构分布,但是仍可见细胞边缘染色的线条断裂GLP2处理使细胞间ZO、不完整;ML1和-occ:D2ludin蛋白的定位和分布恢复正常GLP。结果表明缓解应激后肠上皮细胞间通透性的作用机制与紧密连接结构的稳定密切相关-2。GLP对紧密连接的调节涉及:①促进细胞膜上紧密连LPS应激TJ接蛋白的表达,;0在应激起始取消引起的MLC过磷酸化进而防止蛋白结构的重排;2)MLCK介导的MLC磷酸化并不参与紧密连接蛋白表达量的调节。p三-2T()GLP影响J屏障功能的信号途径研究一通过以下4个小试验进步考察GLP-2调节应激状态下TJ蛋白表达及超微结构分布改变的'可能信号途径及其相互间的关系。-kBLP-2MLC过磷酸化中的(1)NF的核转位在G调节作用N--2-F1h后2将kB的抑制剂PDTC联合GLP预处理,进行LPS应激,考察GLP对MLCKF-kB/pMLC进行调节的上游途径是否经N信号所介导。试验共设5个处理:对照、LPSTh23r-2+LPS+GLP-组、GLP组、PDTC+LPS组、PDTC2+LPS组。结果发现:LPS引起了lKKa、pIII 四川农业大学博士学位论文摘要Serf2/36<0-kB.0plKB的快速磷酸化,导致胞浆中IkB含量显著降低(P5),激活P65NF引起核转位,ThHS/Sed9上调MLCK基因的转录水平(尸<0.05)和蛋白的表达量,引起了pMLC的过磷酸化;-PDTC+GLP-2SF-65NF-GLP2,、PDTC、处理均抑制LP引起的NkB的活化及PkB的核转位下771^8%19-:kB调MLCK基因和蛋白的表达,缓解了pMLC的过磷酸化。结果表明LPS激活的NF信号途径作为MLCKMLC的上游靶点受到GLP-2的/p抑制。OCKMLCF信号途径在GLP-2调节MLC磷酸化中的作用(2)胞内R/通过添加肌球蛋白轻链磷酸酶(mosinlihtchainhoshatase,MLCP)抑制剂CalculinAygppy27632-和ROCK抑制剂Y(MLCP的激动剂),考察GLP2对MLC磷酸化水平的调控是否除作-/MLCK用于NFkB外,还经由对MLCP酶活的调节进行补充。试验共设5个处理:对照、LPS-++GLP-+LPS-a组、GLP2LPS组、ClyculinA2+LPS组、Y27632+GLP2组。结果显示:LPS应激1111696<0-MYPTl的磷酸化水平,显著降低MLCP酶活(P.05)GLP2上调了MLCP结合亚基;添加71^9627632十GLP-2缓解S引起的MYPT或Y了LPl的磷酸化,显著提高了MLCP的酶活(P<0.05),/Sw?9?s196SMLC的过磷酸化+G-取消了LP引起的p;然而,CalyculinALP2组MYPT1的磷酸-CP酶活显著低于GLP-2+LPS组化水平高于GLP2组,ML(尸<0.05);Ca丨yculinA部分取消了?8/SCT1^696l9GLP-2磷酸化的作用效果-2S下调pMLC。结果表明:GLP可抑制LP刺激的MYPTl的磷酸化,缓解MLCP酶活的降低,以及MLC的过磷酸化。MEK-(3)胞内/ERK1/2信号途径对GLP2调节TJ的作用0-通过添加MEK特异性抑制剂U126考察MEK/ERK1/2信号途径是否参与GLP2对紧密连-+++G-5:S组2+LPS接的调节。试验共设个处理对照、LP、GLP2LPS组、U0126LPS组、U0126LPThrt)OTrM(y2(组。结果显示:LPS处理提高了ERKl/2的鱗酸化水平,下调HSP70的蛋白表达,降低Thrt%-li,YPTl了ZO1和occudn蛋白的表达并通过上调M的磷酸化显著降低了MLCP的酶活(户Thr202/T>T204-+G-<0.05);U0126、GLP2或U0126LP2处理均抑制ERKl/2的鱗酸化,但U0126处理1^96对LPS提高的MYPTl磷酸化以及降低的MLCP酶活、HSP70和TJ蛋白的表达没有影响;ThrW6-U0-GLP2或126+GLP2则抑制了LPS引起的MYPTl磷酸化,使MLCP酶活显著高于LPS5HSP70ZO---组(戶<a〇),上调了、1和occludin蛋白的表达,;U0126、GLP2或U0126+GLP2ThH8/SeH9处理均抑制了LPS引起的NF-kB信号途径的活化MLC的过,MLCK蛋白表达的上调和p-磷酸化:LPS21/2;2)。结果表明应激状态下d)GLP独立于ERK信号途径促进TJ蛋白的表达--MLC信号途径的活化-GLP2通过抑制ERK1/2信号途径抑制NFKB/MLCK/3)GLP2独立于p;4GLP-2ERK1/270I/2信号途径实现对ROCK/MLCP的调节;)独立于ERK信号途径刺激HSP蛋白的表达。GAMP-(4)细胞膜上蛋白偶联受体介导的c/PKA信号途径对GLP2调节TJ的作用ko-通过添加cAMP/PKA的激活剂Forslin和抑制剂H89,考察GLP2R偶联G蛋白介导的MP-cA/PKA信号途径是否将信号从胞外传递至胞内介导GLP2对紧密连接的调节。试验共设7--+LPS+LPS+GLP+LPS+LPS个处理:对照、LPS组、GLP2组、Forskolin组、Forskolin2组、H89IV 四川农业大学博士学位论文摘要组、H89+GLP-2+LPS组。结果发现:LPS对细胞cAMP的产生及PKA活性没有影响(尸>0.05),-而GLP-2、FokoF+GLP2LPAMP的尸<rslin或orskolin在S应激条件下能显著提高细胞c水平(<<0.05),提高PKA激酶的活性(户0.05),缓解LPS引起的细胞单层对HRP漏过率的增加(尸0.05)。-rs-2LPSTGLP2lclinForkolin+GLPJ,提SP70、Foo或s均缓解了引起的蛋白表达量的下调高了H2IKK/NF-kB/MLCK的表达,,并下调了ERKI//和ROCK/MLCP信号途径关键激酶的磷酸化维持?8/S19ef了MLCP的酶活和MLC的正常磷酸化水平89H89+GLP-2处理对LPS应激的细胞p;H、HGLP-2对相关信号激酶的调控作用S单层通透性的变化没有影响,89取消了。结果说明:LP应GLP-2GcAMPPKAHTJ激条件下,激活了蛋白偶联受体介导的/信号旁路,促进了SP70和蛋X-MLC的过白的表达,通过抑制ERK/2/IK/NFkB/MLCK信号旁路缓解LPS引起的磷酸化,并I71*1696通过抑制ROCK介导的MYPT磷酸化提高MLCP的酶活,实现对MLC去磷酸化过程的调节。__1l??-lOnm丨kdGLP2,这与其促进断奶综上所述,外源注射og能改善断奶仔猪的生产性能仔猪小肠发育,增强肠道消化吸收相关的酶活,缓解应激对肠屏障功能损伤以及肠炎的发生有关;-2TZO-GLPJ1和occn对肠屏障功能的保护作用机制与其改善蛋白ludi的表达和分布有关;对于-2-肠上皮细胞(IPECJ)间通透性的调节,GLP2在应激起始抑制MLC的过磷酸化防止细胞间T-J结构因为Factin骨架收缩而发生重排,并可刺激TJ蛋白的表达,维持TJ结构在胞间的正常一--kB,I2KK分布与稳定;GLP2对MLC憐酸化水平的调控方面通过抑制ERX//I/NF途径下调一71^96MLCK基因转录和蛋白的表达,缓解MLC的过磷酸化,另方面通过抑制ROCK/MYPT磷MLC的-T酸化提高MLCP酶活,增强去磷酸化2J;GLP对以上信号途径的调节以及对蛋白表达的促进作用均由cAMP/PKA信号途径所介导。LP-2通透性关键词:G;断奶仔猪;炎症;肠粘膜屏障;紧密连接;信号转导途径V 四川农业大学博士学位论文Abstract-malEffectsofGLP2ontheSlIntestinalTightJunctionBarrier-inStressedWeanedPiletsandtheMechanismStudiesgMaor:AnimalNutritionandFeedSciencejInstituteofAnimalNutritionSichuanAriculturalUniversitendu611130Sichuan(,gy,Chg,,China)ABSTRACTAfterpigletsweaned,variousstress(includingweaningitself)maycauseenteritis,resultinginnesnasfuncnandrr.Tmarramaittildytiofutherblockageofowthheineasonfothtbetheincreasedgyintestinalepithelialpermeabilitywhichfacilitatesinvasionofproteinantiensandbacteria/endotoxingfromgutintosubmucosa,triggeringanimmuneresponse.Tihtunction(TJ,whichservesasthebasisgj)ofintestinalstructuralbarrier,itsexpressionandroteinultrastructuraldistributionvariationmaybetheprcausefrhechaneof-oototintestinalerilTheririunciisngpmeabity.contactonofetonalactnomyoipjfinunh-inLChornlreaseTrinlametscasedbymyosilitcha(M)sphoylatioaswelasdecdJsotegp,pexressnmaeadiTJsrucureandncermeablioltotheoennofthettenhaetheiitoftheintestinalp,ypgpybarr--ier.Glucagonlikeetide2GLP2whoseendoenousleveldecreasedabrutlfterweaninispp(),gpyag,ansecir.Hreencrintestinaleptidehormonewithpifcintestinotopiceffectsoweveithasnotbleathatp,whehe-trGLP2regulatestheintestinalbarrierpermeabilityinweanedigletsanditsmolecularpmeTrsud-chaninLP2invivoinvesism.herefoeinthistectedexoenousGtotiateitseffectson,y,jgggrowthperformanceinweanedpigletsandfurtherinvestigationofintestinalbarrierfunctionstatewas-carru.TGLPisriTJwrhiniedotheeffectof2ontheexpressonandditibutonofasinvestigatedthougvivoandinvitroexeriments.Invitrotheossiblesinalinathwasfromextracellularintracellularp,pggpy,,ihohoiwhillsinalinnuclearranslocationtorotensrlaonichwereossbinvolvedinintesinaTJggtt,t,pppypytwGLP-2sabilizationereevaluatedtorevealthemolecularmechanismofreulationininestinalthet,geisllihelalbarrierinweanediletsstematica.ptpgyy1Theeffectof-iGLP2onintestnaldevelopmentandgrowtherformanceinweanediletsppgForhealhDLYilesweanedatheaeof28dwihansimilarBWwereaiofourtytypgttgtssgnedt-treatmentsnon-rLPchaenLPS+wLP-2LP:ichallenedcontoliiSlledcontroliiiloGandivS(;();(())gg);h--+hi.il.iecedwihPlihhGl00GLP2Petsweres.cnttBSsuementedwt[2GLP2_adosesofggjppy]i34t,,2and10nmol/kgBWperdayforsevenconsecutivedays.Pigletswerechallenedwithi.p.gadministrationofEscherichiacolilipopolysaccharideLPSaadoseof100a/kond14oinduce()t(ggt-mintestinaldamae.Resultsareasfollows:HihGLP2treatentsiicantlinreasheduodenalgignfycedtg,eunalandilealweihawellastherossweihtofhesmallintesineSIandheIwiindexjjgt,sggtt(),tSeghtP<0.05).GLP-2alsosinificantlyincreasedthevillusheihtandthevillusheiht/crtdethratio{gggypp(VCR)oftheduodenum,eunum,andileumP<0.05.Histologicalexaminationrevealedthatinjj{)--rearoeceevuanLP-ucedamaeandnnedrnr-GLP2ttedttdth.LPillsaistSinddgmaitaitheiiteitG2pg,gyVI 四川农业大学博士学位论文Abstract--sinlncreasedacvofaaneshaaseAKPuranseeificantyithetiitylklihopt()ltamlttidasGTandgp,ygypp(y),<-t..GLP2lancreaicliaseintheduodenumandeunum(P005)treatmentalsosinificantincreasedppjjgylandG:Fofea7714swea0l4<0theaveraedaiyain(ADG)iltst0totoallstodP.05ggpg,,(),resu-<ltnnininreseofinlBWGLPsP.Tresuuesediginasiifcatcafainhih2pig(005).heltssggtthatggGLP-2-exoenousimrovederilsdhemaainLPSigthowthofweanedetandrotectetstnducedpgpgpg-intestinaldamaebromotinthedevelomentofsmallinesnerelievinthetressindamaegypgttisducedp,ggonintestinalvilliandenhancingtheactivityofintestinaldigestiveenzymes.2TheeffecofGLP-2on-tintestinalmucosalbarrierinuryinlipopolysaccharidechallengedjweanediletspgthebasur-Onisofexeriments1thisstudyfrtheevaluatedtherotectiveeffecp,ptofGLP2on-mmLPSinducedintestinalbarrierinurafterweaninanditsossibleechanis.Theresultsasfollows:jygpHihdoseofGLP-2retreatmentrestorintheexression(P<0.05andultrastructuraldistributionofgpgp)--1ZO1LPStihtunctionroteinszonaoccluden()andoccludinsinificantldecreathgjp,gysedeconcenranD--acaemnexDAOacvnamaP<05DAOvttiolttanddiaioidasetiitils0.andactiit,()()yp(),ynumndP<0-<.andLPucedumvePRNAinduodeaeunum(05)reducedtheSindserlel0.05andm,()jj-----aexressionofroinflammatorycytokinesincludinILi1L6IL8andTNFinsmallintestinesPp,,(pgp<---0.05).GLP2dosedepedentlyreventedtheLPSinducedincreaseintheeneandroteinexressionpgppTh/rl8Ser19Thrl8/Ser19of-MLClhainkinaMLCKinrinrtjviLCmyosinightcse()andtheceasehoshoylaed()ppp-levelseunumandleumTheseresultsindicatedthatGLP2treatmenalleviatedintheduodenumi.t,j,j-intestnaarriernurandinflammaionnLPSchallenedweanedilesreuatonoftheilbiytigpgtbyglijexressipionanddistributionoftightunctionrotens.jp3TheLP-2a--effectofGctiontoregulatetheLPSchallengedIPECJ2aracellbilipluarpermeatyandthemechanismstudy3.1Thebuildingofresearchmodel1Tht--eifitP2RxresiinIPECJ2()idencaionofGLepsonrrwanducedvawh-ThefluatrIPEJ2cenecouisttialscottoeteeheClllildbeusedfortheGLP-2eGLP-2Rex-mechanismresearchofffectthroughthepressionidentification.RealtimePCR,wesirteceexrrternblotandmmunofluoescencechniueswereusedtodetetthessionandsubcellula,qpocaonLP-2Rne---IPECJ2cene.Theresuss2RwasxressIPEJ2ltiofGithlllilthowedthatGLPepedinCcellandlocaillel.tednthecemmbraneandctoasm,yp2S--LPinducedaraceiiiIPECJ2llularermeabltn()ppyThetrialwasdevidedinto5treatmentgroupstodeterminetheefectsofLPSexposure(0,]0,50,-100150j./mLofmediumfor24honIPECJ2aracellularermeabtinit.Theresusndcatedilivroltii,|g)ppythawithncreasinlevelsoLPSexosurehetranseitheliallecricalresstanceTERradualtigfp,tpeti()glydecreasedandtheenneabHRP4LPSxurerncnn.Wilityto2hafteresaduallyireasedcosistetlhen,ppogyLPSlevelincreaseduto100i/mLTERandermeabilittoHRPweresinificantlhiherP<p|g,pygyg(<00.05cevabisnfcanrP.0.Micris)lliiltiiitleased5oscoeobservasonhowedthatthecell,ygydec()plloiccharaciichedmorebvioudeadcellincreabunrmorphogterstcshadbeenangosy,ssed,ttheitegityofVII 四川农业大学博士学位论文Abstractcellmonolayerwassustained.However,whenLPSincreasedupto150|j,g/mL,muchmoredeadcellsncreahellmlrrchiecureandthemrhocoowascomleelimairedisedtodestroytceonoayeattotlt,pygypyp-hheceli.lhlwillbordernefracuredThereutuettenhancedtheIPEJ2racellrtttsssggsedatLPSCpauaermeab.Tseowaseabedo100iLLP.ilityhetrssdsestlishtbe/mSp(g--T-3reatmentihGLP2reducedLPSillmonoli)wtnducedceaerermeabiltinIPECJ2(yypTh-istrialwasdevidedintosixtreatmentstoinvestiatetheeffecofGLP2atdiferentdosesont,g"'107--xx-w ̄theracelurme.TIP2reubawllOllOmLP2pallarpeabilityheECJcellsepreinctedithol/GL"8for1handthenexosedto100./mLLPSfor24h.Theresultsshowedthattreatmentwith1Xl〇ppg'7--and10moLGLP2nicannhedeLPSnducedTErereasel/sigiftlyiibitthiRductionandtheincofermeabilitytoHRPP<0.05maintainedthemorhoctoloanddecreasedthenumberofdeadp(),pygy,cesww-.ComaredLPSrvwarncreasedre2llpithouthecelliabilitsaduallyiiththeincaseofGLPgp,yg'9-><levelWhenGLP2increasedo110mol/Ltheferencecomaredwiththeconrolrouwas.uptdift,pgpnon<-men-tsiPresuuLPreaanuaLPSenhancedigifcant(0.05).TheltssggestedthatG2tttttetedthe-8-xttillllarrmilitthitld2wa11m/L.inesnaaraceueeabesuabeoseofGLPs0olp,py-TJ3.2TheeffectofGLP2onproteinexpressionandstructuralrearrangementinLP--SchallenedIPECJ2andthemediatedeffectofMLCK/MLCsinalpathwagpgy-Test1idedinhliwasdevtotreetreatments:controLPSandGLP2+LPSonvestiatewhether(),,,tg-estheceGLP2modullmonolaerermeabiafteSchallenbfftiheessonandlatyplityrLPgeyaecntexrigp-ul.T2I2ltrastructuradistributionoftihtunctionroteinsestPECJlllrwretreatedg:cemonoayeasjp()pwMLCKnhrML-P-2r1exseLPofithiibito9)andGLfohandthendtoSfor24h.Theactivation(,poMLCK/pMLCsignalingafterLPStreatmentfor45min,andtheexpressionanddistributionofTJproteinsat24hafterLPSexposurewasdetectedtoinvestigatewhetherMLCK/pMLCsignalingwasGLP-2modulatedbinthenitialeriodofsressleadinttheTJultrasucturereditition.Theyitotrsrbup,gesvveLPS-LPSML-9+LPSML--LPttwasde.Tidedintofitreatments:controlGLP2+9+GLP2+She,,,,-8---resundatedhat1xIOmoLLP2ncannhtLPSucreZO1ltsiictl/Gsigifitlyiibiedtheindeddecaseofandoccludinroteinexpression(P<0.05),theincreaseofMLCKeneandroteinexressionandthepgppThrl8/Sr19e<-hosrlailevelMLCP0.05ML9rehadnfetnpphoytonofp().tatmentoefcoLPS-reu---downglatedZO1andoccludinroteinexression.ML9+GLP2sinificantlstimulatedtheTJppgy<----proteinsexpression(P0.05).GLP2ML9andML9+GLP2treatmentssinificantlinhibitedthe,,gyThrl8Seri9LPS-MLC<inducedherhoshorlationofP0.05andcellularmonorermeabiliypppylattop()yepy<0---HRPPliMLw.05howevertheermeabittoHRPofGLP29+GLP2treatmenu();,py,tgropseren-msioweranMLrean.Immunrescenneiifcantlylth9ttetofluocestaininshowedhaLPdimiishedthggttS“”hone--comblikesOdoclidhelfiiitructureofZ1ancudnincreasetranuarormofoccludinstannny,gg-2nZO-1mactolasmGLPattenuatedthedslocatioofandoccludininducedbLPSbintainingtheyp;yy,y”“-mbllintacthonecolikestructurereasinthecytoasmicoccludinsaininAthhtheyanddecgptg.oug”“-honeycombsrucurenmembanewaresorednML-sannlikettolocalcellrsti9treatmentrouthetiigp,g--mlineatthecellborderwasfracturedandincomplete.ML9+GLP2treatentrestoredtheintercellular-locationanddistributionofZO1andoccludinsimilartothecontrolTheresultsdemonsraeha:1.tttt)VIII 四川农业大学博士学位论文AbstractmoLP-2amethemechanlranofnsanetermeabllwiisfGiotioitetilpihelialpilityiscoseyrelatedththeTJrcrGLP-2modunfsJi:①unTJrotenxressntabilityofahitectue.latiooTnvolvesstimlatioofpisepio;?preventingtheTJproteinsredistributionbyinhibitionofMLChyperphosphorylationattheinitialMLCK'staeofLPSstress.2hoshorlationmediatedbydoesntcontruTJrg)MLCppyibtetopoteinexpression.Th-3inialiLP2reulaifTJs.3esgpathwaysmedatesGtonogwh-TheossiblesinalinahwaichmediadheLP2aciTxpggptys,tetGtonofJepressionandhultrasturcturedistributionandtherelationshisbetweeneacotherswereinvesiaedbhefollowinttt,pgyg4experiments.-kB-(1)RoleofNFsignalingathwainGLP2modulationofMLCherhoshorlationpyypppyTN-naheexerlimentwascarriedouttoinvestigatewhetherFkBsigingactedasustreamtomediateppheG---liMLCK/MLCahwa.IPECJ2cellmlrwkBtLP2moduatonofpptyonoayeastreatedwithNF-inhrPDTCandGLP21httLPSfr24hThetestwavdintofivibito)forandhenexosedoo.sdeidee(,pteatments--r:controlLPSGLP2+LPSPDTC+LPSandPDTC+GLP2+LPS.Theresultsshowedthat,,,,Th233236rSer/LPScausedpIKKaandplKBrapidphosphorylated,significantlydecreasedthecytoplasmic-IkBlevelactivatedthe65NFKBnucleartranslocationandincreasedtheMLCKtranscritonleveli,p,p---men-androteinexression.GLP2PDTCPDTCH3LP2treatinhibitedtheNFkBactivaionanpp,,ttd65NF--pKBnucleartranslocationdowmregulatedtheMLCKneandroteinexpressionand,gep,7^18^19abohedLCherhohor--kBlion.ThresulindiNFlispMyppspyatetscatesthatLPSactivatedmMLC-signalingthwaisastheustreaofMLCK/tobeinhibitedbGLP2.payppy2RMLCP-oleofROCKinalinathwainLP2modulationfLChohorlion()/sggGoMspyatpypTh-MLCeexperimentwastoinvestigatewhetherGLP2modulatedphosphorylationlevelbyROCKMLCP-MLCK-reulatin/deendentMLCdehoshorlationbesidesinhibitationofdetggpppy,pendenMLCn-monowhosho.IPE2cearwreaedMLCPCAROCKilatioCJllleasttithinhibitoralulin,ppyy(yc)trY27MLCPa-r1ser24Theinhibio632onistandGLP2fohandthenexpodtoLPSfoh.testwas(,g),--devivrrLPSP+LPSacunA+2+LPSidedintofeteatments:contolGL2ClliGLPand,,,y,Y2+GLP-2+LPS7632.TheresuwLPireorvelPltsshoedthatSnasedthephsphoylationleofMLCThr696MYPT<0-reulsncanreduceP..2latorsubunitiifitldtheMLCPactivit05GLPrgyp,gyy()oThr696--MYPTY27632+GLP2nhLPSulranniriibitedtheindcedhosholtiosiifcantlyinceasedthep,ppygThl8/S,9rerMLCPactivit(P<0.05,andblockinthesubseuentMLCherphosphorylation.However,y)gqpypXhr696-MYPTCaA+GLP2rrlrnvelculinouhadhihehosholatiolelandsinificantllowrygpgpppy,gye--MLCP2CA-activitythanGLPtreatmentrou.alculinartiallabolishedthedownreulationeffectgpypygThrl8/SerI9---fP2MLC.T2oGLonhoshorlationheresultsindicatesthatGLPcaninhibiLPSindupppytcedThr696MLChyperphosphorylationviainhibitionofpMYPTlphosphorylationandsubsequentmaintainanceofMLCPactivity.MEKRK1thwLP-2duThet/E/2aaonGmolationofTJ(3effecof)pyxrmed-TheeeimentwascarriedouttoinvestiatewhetherMEK/ERK1/2sinaaedtheLP2pgglingitGactionofTJbusinMEKsecificinhibitorU0126.Thetestwasdevidedintofivetreatmentstygp:conrol,IX 四川农业大学博士学位论文Abstract-+-LPSGLP2+LPSU01ii126LPSandU026+GLP2十LPS.ResultsndcatedthatLPSincreasedthe,,,Thr202t>t204Thr696ho-hosrlationlevelofERKl/2andMYPTldownltheriifppy,reguaedtotenexressonopp-awe--HSP70ZO1andocc.1r1+GLPealudinandMLCPactivitsllU026GLP2oU0262trtment,,,y,,Tl202T204vyrl.HowevertinhibitedtheERK/2hoshorlationcomaredoLPStreatmentU0I26ppy,p,Thr6%tdnofft-tMYtreatmenhaeeconHSP70ZOoccludiiil1andnroenexressonPT,,pp,hosho-+GLP--pprylationlevelandMLCPactivit(P>0,05;GLP2orU01262treatmentsureulated,y)pgThr696-luiiiinhibditheHSP70ZO1andoccdnrotenexressonitethencreaseinMYPTl,,pp,-hoshoritlv.lationandsinficanincreasedtheMLCPactiitP<0.05U0126GLR2orppy,gyy(),+G-2-k-U0iibitheiiNFBilihltifheCK126LPtreatmentsnhedtactvatonofsnanteureuaonotMLgg,pgThrl8/Ser19roiMLCholilpteinexpressonandthehosraton.Theresutsdemonstratethat:underLPSpppy-t-sress1GLP2romotestheTJroteinsZO1andoccludinexpressionindeendentlbERK1/2,)pppyy2GLP-2-athwainhibitstheactivationofNFkB/MLCKsinalinbreressintheERK1/2py;)ggypg-athwa3GLP2isindeendentofERKdunai1/2athwatomolatetheROCK/MLCPsiln4py;)ppygg;)-GLP2stt.imulaestheHSP70roteinexressionindeendentlbERK1/2sinalinpppyygg-4Thet-tttAMP(effecofGroeincouledreceormediaedc/PKAsinalinonGLP2modulation)pppggofTJTheexer--imentwascarriedouttoinvestiatewhetherGLP2RcouledGroeinmediatedpgpptMEK/ERK-1/2signalingmediatedcAMP/PKAsignalingonGLP2modulationofTJbyusingPKAaon.iistForskolinandinhibitorH89Thetestwasdevidedntoseventreatments:controlLPSg()(),,-+++GLP-+LPS+G+H8-GLP2LPSForskolinLPSForskoiin2H89+LPSand9LP2LPS.Results,,,,indicatedthatLPShadnosiniftftoitrcelllacAMPductionandPKiiP>gicaneecnnaurproAactvty(0--cAMP.05GLP2ForskolinorForskoIin+GLP2treatmentsinificantlelevatedintracellula,r);gyroduct..iionP<005andPKAactivitP<005andnhibitedtheincreaseinmonolaerermeabilitp(,)y()ypy-+-toHRPP<0.lililli.05GLP2ForskonorForskonGLP2treatmentaevatedthedecreaseinTJ(),-roteinsZO1andoccludinroteinexressionromotedtheHSP70roteinexressionppp,ppp,down-e-rgulatedthekekinasesphosphorlationofERK1/2/IKK/NFkB/MLCKandROCK/MLCPyyThrI8/Ser19maedevcedesignalingathwaintainthMLCPactiitandblokthMLCherhoshoriation.py,ypypppy-H89orH89+GLP2treatmenthadnosinffgificanteectontheepithelialenneabilitytoHRP.H89p---aboiivi.hlindicahalishedtheGLP2actonofrelateknasesTeresutstettGLP2canactivateGproteincouledrecediadc/iliHSPiiiibitormeteAMPPKAsnanromote70andTJrotenexressonnhteppgg,ppp,ERK1/2/IKK/NF-/MLCKskBinalinathwatoallevatetheMLChoshorlationrocessinducedggpyppyp11^696bLPSandblocktheROCKmediatedMYPThoshorlationtomodulatetheLCy?ppypMdephosphorylation.''11*Summar-ilexoenousinectionof10nmolkdGLP2canimrovetherowtherformancey,gjgpgpinweanediletsbimrovintheintestinaldevelomentandtheenzmaticactivitfordiestionandpgypgpyygrtilletintheittilbrrierinrthreitetinliflionTheabsoonandavanesnaauandeoccurnceofnsanammat.p,gjyro-ptectiveeffectofGLP2onintestinalbarrierfunctionarerelatedtotheimprovementoftheexpression-anddlistributionofTJroteinsZO1andoccudinAstothemodulationofeithelialaracellularp;ppx 四川农业大学博士学位论文AbstracteGLP-rmeabilitontheonehand2reressedtheMLCherhoshoiylationattheearlstaeofpy,,pypppygLPSstress,andpreventedtheconsequentcontractionofperipheralactinringleadingtotheintercellularhehehand-sTJsredistribution.OntotrGLP2timulatedtheTJroteinexressiontostablizetheTJs,ppd--istributionatthecellcellcontacts.GLP2modulatedtheMLCphosphoiylationlevelbyinhibiting-medERK1/2/IKK/NFkBiatedMLCKgenetranscriptionandroteinexressiontoallevatetheMLCpp1196ROCK116hoshorippylationprocessandreventinmedatedMYPThoshorlationtoenhancetopgppyLCLP-2oneunddephosphorylationofM.TheactionofGthppersignalingpathwaysaTJproteinexress-rPKApionisdependentontheGpoteincoupledreceptormediatedcAM/Psignaling.-2WIIwordsilKe:GLPeanediletsntestinalinflammationntestnamucosalbarrierermeability;pg;;py;Tightunction;SinalintransductionathwayjggpXI 四川农业大学博士学位论文本文缩略语表本文缩略语表Listofabbreviationsusedinthetest英文缩写英文全称中文名称-on-e-GLP2Glucagliketide2胰高血糖素样肽-2ppLPSEscherichiacolilipopolysaccharide大肠杆菌内毒素ADFIAveragedailyfeedintake日釆食量ADGAveragedailygain日增重G:FGain:feedratio增重/耗料比VCRVillusheight/cryptdepthratio续毛高度/隐窝深度比--2RGLP2rece-GLPptorGLP2受体AKPAlkalinephosphatase碱性憐酸酶--GTtamtransetase-yygluylppidy谷氨酰转肽酶DAODiamineoxidase二胺氧化酶TJTightjunction紧密连接MLCMos-yinlightchain肌球蛋白轻链MLCKMost-yinlighchainkinase肌球蛋白轻链激酶MLCPMyosinlihtchainhoshatasegpp肌球蛋白轻链憐酸酶TERTransepithelialelectricalresistance跨膜电阻HRPHorseradisheroxidasep辣根过氧化物酶TRAF6Tumornecrosisfactorreceptor肿瘤坏死因子受体相关-associatedfactor6因子6MYPTmyosinhosphatasetargetsubunit肌球蛋白憐酸酶结合亚基pRh-asr〇CKosociatedkinaseRho相关激酶XII 四川农业大学博士学位论文目录目录¥SIABSTRACTVI本文缩略语表XII一胃_■551前2文献综述62.1肠炎与肠道通透性的关系62-.2GLP2认识的6-.23参与GLP2肠营养作用的信号途径82.4肠粘膜屏障的通透性与TJ102LP-21.5G对TJ调节的研宂现状8193存在的问题第二章本研宄的目的、意义、内容和技术路线21I.研宄目的212?研究意义213.研究内容214?22技术路线第三章试验研宄23一试验-2:GLP对断奶仔猪肠道发育及生产性能的影响231.前232.材料与方法232123.试验动物及试验设计2.24饲养管理22.3试验仪器和试剂242.4样品采集25i 四川农业大学博士学位论文目录2.5测定指标及方法252.6数据处理与统计分析273.親27.1生产性能273:-.LP2932血浆G的浓度23.3肠重和形态学303.4消化吸收相关的酶活334.脱344-.1LP234断奶后血浆G浓度的变化规律4-.2LP234G对肠重和形态学发育的影响4-.3GLP235对小肠酶活的作用4-.4GLP2对生产性能的影响36536.4^-试验二GLP2对LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤的作用3717.mm32?材料与方法382.1试验动物和饲验设计382.2试养管理382338.试验仪器和试剂2.4样品采集392_5测定指标402.6统计分析463.關46-3LP--DAODAO.1G2对血浆LPS、Dlactate和酶活以及肠粘膜酶活的影响46()-3.2.GLP2对促炎性细胞因子的影响463-.3.GLP2预处理对LPS应激的断奶仔猪肠道TJ屏障的作用效果493-MLC旁路的影响.4.GLP2对LPS应激的断奶仔猪MLCK/50p44.itife5-4254.1.GLP对受损肠粘膜屏障通透性的影响-4.2GLP2对LPS应激导致的断奶仔猪肠炎的影响554-.LPT563G2对J蛋白表达量的影响4-LCKMLC56.4GLP2对M/影响p旁路的5.^57 四川农业大学博士学位论文目录-2-J2肠上皮细胞间通透性的调控作用及分子机制研宄8试验三GLP对应激的IPEC5一()研究模型的建立5818ItTs5I2材料与方法582-.1GLP2R的鉴定58.122LPS应激模型的建立62-24.3GLP最适剂量的确定62.4试验数据处理653^653-5.1GLP2R的鉴定结果63LPS应5.2激模型的建立63-LP1PE-2.3GLP2缓解S应激的CJ细胞单层通透性的作用694.Wit724--.IPEJ22R1C细胞系GLP的鉴定结果724.2LPS应激模型的建立724-.3GLP2处理PS应73对L激的肠上皮通透性的缓解作用5轉73--MLC的介导作用(二)GLP2对LPS应激的IPECJ2细胞TJ蛋白表达及重排的影响及MLCK/p74研宄41m7Ta2材料与方法74P-2LPS-2IPEJ2TJ74.1GL对应激的C细胞的影响2.2MLCK对细胞单层通透性的影响762处理78.3试验数据3關78--.11PE2细胞TJ的影响783GLP2对LPS应激的CJ3MLCK82.2对细胞单层通透性的影响4職854LP-2LPS-IPEJ2TJ51GC8.对应激的细胞系蛋白的影响4MLCKLP-2.2/pMLC信号在G缓解应激的细胞单层通透性作用中的地位885吉89-90(三)GLP2影响TJ屏障功能的信号途径研究iii 四川农业大学博士学位论文目录1.mm902材料与方法902--2.1NFkB信号途径在GLP调控TJ中的作用9022R/MLC信号途径在GLP-293.OCK/MLCPp调节MLC磷酸化中的作用2-.3MEK/ERK1/2LP2调节TJ结构的作用4信号途径对G9c/KATJ的影响942.4AMPP信号旁路对细胞2.5试验数据处理963關96-MLC3.1NFKB/MLCK/信号途径p963.2ROCK/MLCP/pMLC信号途径993.3ERK1/2信号途径10134cAMP/PKA号途径105.信4雖110-4.1GLP2调节TJ结构分布的信号途径110-42LP-2111.G调节ZO和occludin蛋白表达的信号途径515.^16一第四章全文总结与结论、创新点及有待进步研宄的问题1171.全文总结与结论1172?本研宄的创新点118一3118.有待进步研究的问题参考文献120m#137攻读博士学位期间发表和录用的主要学术论文138iv 四川农业大学博士学位论文第一章绪论第一章绪论'1前言畜禽在生长中常因遭遇各种应激而导致肠道炎症的发生。应激导致肠上皮通透性增加,,细菌/内毒素等入侵粘膜下组织触发T细胞激活炎性细胞因子发生免疫反应,这与肠炎的发生紧密相关。肠上皮间通透性的改变的根本原因在于肠上皮细胞间紧密连接(Tightunction,TJ)相关蛋白表达的改变及分子结构的解聚和重排,TJ的选择jm性屏障功能和栅栏功能发生改变。那么,若缓解应激状态下肠道通透性的改变,是否能减轻畜禽肠炎的发生发展呢?---2(Glucaonlikeetide22)胰高血糖素样肽gpp,GLP调节肠道发育与适应的营一养生理效应已逐渐成为肠道健康和动物抗病营养的重要前沿课题之。肠道L细胞分-2泌的GLP能通过刺激肠上皮细胞的增殖,抑制其凋亡增加肠绒毛高度、黏膜厚度等,并可能影响肠上皮细胞间的紧密连接,调节肠道适应(intestinaladaptation)的进2[]-程。研宄表明GLP2对畜禽肠炎的发生及预后具有预防、保护和治疗作用,其根本3_6[]原因可能在于通过对肠道通透性的调控,减弱了炎性因子对肠道的损伤。由此推LP-测,其作用机理与TJ结构的稳定有着根本的联系2。那么,G是如何将信号传递7][到TJ蛋白上影响其表达和分布的呢?在TJ的构成蛋白上,蒋义等(2012)研宄表LP-2zonaoccuden---1(Z1)、occudn、Caudn1明,G能够促进空肠TJ蛋白lOlili的基-J的结构方面,GLP2是否参与调节TJ的结构重排因和蛋白表达,其分子机;但在T理如何尚不得而知。一GLP-2研究并阐明对肠道通透性的影响及其作用机制,不但有助于我们进步-认识应激导致肠道通透性改变和肠炎发生的机理,更为重要的是,可将我们对GLP2一的认识从促进肠道发育、改进肠道吸收等肠营养效应进步拓展到维护肠粘膜屏障、降低肠道损伤、保障肠道健康等方面;同时为我们通过营养、基因调控的手段调节GLP-2信号转导途径关键蛋白的表达或磷酸化水平,从而维持肠道结构功能的完整,■实现对畜禽肠道健康的维护提供理论依据,极大地促进了肠粘膜营养理论的发展。实践上-2在,掌握了GLP细胞水平、机体水平上的营养生理效应及规律,可以为LP-2我们开发G为肠道损伤,、修复或肠道保护的功能性营养制剂提供依据为使用-2缓解应激状态下动物肠炎的发生GLP、发展乃至生产性能的下降提供试验支持,或一GLP-2信号转导途径上的关键蛋白为新的调控靶点提供新的思路为将来进步开发。5 四川农业大学博士学位论文第一章绪论2文献综述2.1肠炎与肠道通透性的关系在生产中,畜禽常因遭遇各种应激导致肠道炎症的发生。以仔猪为例,仔猪断奶后常发生的肠道形态结构的改变、腹泻、肠道炎症反应以及对日粮新抗原的免疫应答89[][]是引起断奶厌食症的直接原因。PM等(2004)研究发现,断奶应激显著增加仔猪/I-/?、77VF-c肠粘膜的促炎性细胞因子和t的基因表达;促炎性细胞因子基因的/一增量调节,,进步加重肠炎的发生,肠道功能紊乱最终导致仔猪腹泻。,宄其根源是由肠道上皮细胞间隙的通透性增加引起促炎性细胞因子的产生,肠。道内抗原物质、细菌/内毒素入侵粘膜下免疫系统发生免疫反应所致早期断奶前,仔猪消化系统和免疫器官发育还不完善,消化道中酶和胃酸的分泌量不足、正常的肠,道微生态系统尚未建立;而在此时断奶各种应激(如断奶后心理和环境变化等)和一)会使肠道粘膜屏障受损,多种应激均导致肠道通不利因素(植物大豆抗原。方面透性的增加。不同的动物研究模型证实心理和机体的应激涉及乙酰胆碱的释放,诱导肠上皮功能失调,导致对肠腔中潜在有害物质(如植物蛋白抗原、毒素、促炎分子)1()一[]的摄取加强。另方面,饲粮抗原物质进入粘膜下层,T淋巴细胞被致敏并大量増,T细胞迅速分化增殖,从而触发或加重炎症的发殖当再次与同种抗原接触时,致敏11[],,。生发展导致腺窝加深,绒毛变短肠道对养分消化吸收的能力降低刘海萍等(2008)12[]对早期断奶仔猪的肠道通透性进行研宄,发现早期断奶引起仔猪的肠道通透性增强,,这可能归因于肠上皮细胞TJ蛋白肠屏障功能遭到破坏,到35日龄尚未恢复mRNA表达的下降。据此可知,肠道通透性的变化可能参与畜禽在应激状态下肠道炎症的发生发展过程,而在肠道结构屏障中发挥关键作用的调控肠道通透性的TJ蛋白的表达和结构的改变可能是造成这一切发生及发展的根源;由此我们推测外源添加能改善肠道通透性的物质可能有利于肠道结构的完整,增强肠粘膜屏障的抗损伤能力,可加快肠道适应过程的完成。2-.2GLP2的认识-血糖素原基因时发现的GLP2是美国Lilly实验室在克隆胰高,它是脑下垂体腺一33苷酸环化酶激活肽/胰高血糖素超家族成员之,是由个AA构成的单链多肽,分3900道尔顿,位于N末端的第二位是丙氨酸残基子量约为,使得它易被肽末端降解6 四川农业大学博士学位论文第一章绪论二-IV7mLP-2酶肽基肽酶降解,其半衰期为in。在哺乳动物上G的氨基酸序列具有高-2主LP-LP-度的同源性和保守性。GLP要在胃肠道中表达和分泌,通过与G2受体(G2rece-torGLP2R。p,)特异性结合激活下游信号转导途径发挥生物学功能2-.2.1GLP2的肠道营养效应13一[]般来说-主要包括调节肠上皮细胞生长,GLP2的肠营养效应,减小肠道通透14151617[,]][]系膜血流[性,,:,增加肠促进养分的吸收具体表现为增加肠道组织的重81][量和肠粘膜的厚度;增加绒毛的高度和隐窝的深度,调节绒毛高度/隐窝深度的比192()'值刺激肠细胞的增殖[]、存活,抑制细胞凋亡调节肠道刷状缘酶活性如麦芽糖;;212223,[]RNA的表达[],酶;刺激、蔗糖酶、乳糖酶肠道吸收转运蛋白m增强肠上皮细胞基底侧对葡萄糖的转运,为肠上皮细胞提供较为充分的代谢底物;通过影响肠道142425,][[]TJ结构的通透性,发挥对受损肠粘膜屏障的修复作用,维持肠道结构功能的完整性,有利于肠道适应过程的快速完成。GLP-2对肠道通透性的作用在近年来越来越成为学者们关注的热点。2-.2.2GLP2对试验动物肠道通透性变化的影响Boushe^LP-2y等(1999)在非甾体抗炎药物诱导的小鼠肠炎模型上,发现G能显著提高小鼠的存活率,降低肠道通透性和细菌易位率,加速肠黏膜损伤的愈合。27[]A-lavi等(2000)研究发现GLP2能降低大鼠过敏性肠炎模型中促炎性细胞因子25[]-a-TNF、IFNy的循环水平,减轻肠道炎症反应及损伤。Benjamin等(2000)在大+鼠上连续-a10天进行皮下注射5Mg/dGLP2,降低了通过旁细胞途径转运的N和Cr-EDTA以及通过跨细胞途径转运的辣根过氧化物酶HRP(horseradischeroxidase,)p24[]Kou-的通导量ris2001)D2。等(采用雄性S大鼠研宄GLP能否降低肠道通透性并--因此防止急性胰腺炎引起的细菌易位。结果显示GLP2类似物ALX0600(0.1mg/kg)处理显著提高了肠上皮的跨膜电阻值,减少了肠系膜淋巴结的细菌易位,并使胰腺、0GLP-2显著降低了急性胰腺炎腹膜的细菌数降至,表明发生时的肠道通透性。.28Came[]-ron和Perdue(2005)研究发现GLP2预处理可改善小鼠由缺水应激导致的肠屏障功能损害,降低上皮通透性及细菌粘附率,增强肠屏障功能。Sigalet等(2007)29[]-2研究发现每天注射两次GLP,减弱了TOBS结肠炎引发的肠道通透性的增加及3[]---促炎性细胞因子(INFy、TNFa和ILlp)的表达。Hadiyanni等(2009)研宄发j7 四川农业大学博士学位论文第一章绪论GLP-2现在NOD非肥胖症糖尿病小鼠上,增加了小肠长度和重量,并显著降低了空3G[]。Cani(2009)肠上皮的电阻,改善了肠道的通透性,增强了粘膜屏障的功能等发现益生元处理的小鼠血浆LPS和细胞因子水平显著降低,并且肝脏炎症和氧化应激的指示物表达量也显著降低,这种炎症反应的降低伴随着肠道通透性的降低和TJ结果完整性的改善-2的。益生元增加了内源性具有肠道营养作用的GLP增加,并且-添加GLP-2抑制剂取消了大部分益生元的作用效果。药理学剂量的GLP2处理降低“”相似了肠道通透性、全身和肝脏的炎症,得到了和添加益生元处理改变肠道菌群的结果JGLP-2。由此表明,益生元影响肠道菌群并实现对肠道T的调节作用与内源性5[]的产生增加和炎性细胞因子的产生降低有关。Moore等(2010)研究在术前1或3h-2减24添加GLP少了术后、48h的淋巴浸润,抑制了参与粘膜炎症和屏障功能的基--因表达,包括/K、苁印、CPi、和COX2,显示了分子炎性反应的钝化,4[]-ssow表明GLP2可以减轻术后炎症从而加快肠道的恢复。Ki等(2012)研宄表明GLP-2可PO的产生鼠由于放化疗引起的肠黏膜炎的以降低髓过氧化物酶M,预防大6[]-发生anGLP-2co2TER;Mor等(2012)发现增加了体外Ca细胞单层的跨膜电阻--occt。ludin和ZO1蛋白的表达c以及,缓解了TNF诱导的TER及TJ蛋白表达的降低LP-2以上研究结果表明G在不同动物模型上不仅可以改善肠道通透性,还有明-显的抑制促炎症因子产生的作用。因此,我们将GLP2能否应用于生产预防或缓解畜禽肠炎发生的这一思路作为本试验开展的指导思想。2-.3参与GLP2肠营养作用的信号途径-2发挥肠营养效应的机制已有大量研究对于GLP,但主要集中于对细胞增殖、-凋亡和分化等方面的调节。GLP2通过增进肠道细胞增殖、抑制细胞凋亡而调节肠道主要涉及三个方面---:GLP2R、GLP2与GLP2R结合后的发育的机理,目前的研宄14[]信号转导途径以及信号途径间的整合。-2.3.1GLP2R/CAMP/PKAGLP-2R是由550个氨基酸组成的G蛋白偶联受体)(GPCR超家族(胰高血糖一---素胰泌素家族,或者说G蛋白家族B)成员之。GLP2需要与GLP2R结合发挥GLP-2RGLP-2浓度的影响其促肠上皮生长及修复的作用,但是,受到存在受体脱敏3132[][]它主要表达于胃肠道和大脑GLP-2RGLP-2的现象,;分布的特异性决定了肠道33,34[]--营养的特异性。许多研究都表明GLP2能够直接作用于能表达GLP2R的肠上8 四川农业大学博士学位论文第一章绪论皮细胞或间接地作用于能表达GLP-2R的上皮下成肌纤维细胞或神经元细胞,通过它们释放其他生长因子或神经递质发挥对肠细胞效应的调节作用。35[1--Munroe等(1999)1nmol/LGLP2理转染了GLP2RCOS,用处的细胞使'陶cAMP的水平增加了4倍-。Walsh等(2003)也发现除GLP2外其它胰高血糖素超--家族成员不能引起表达GLP2R的大鼠肠粘膜细胞cAMP水平的变化,GLP2诱导PHT11cAM的产生在剂量为mol/L时达到最高,之后随剂量增加cAMP的积累减少;9'6--2R存在脱敏现象cAmo2的响应减弱0-GLP,MP对l(Tl/LGLP,而用1mol/LGLP23111预处理,则完全废除cAMP的产生。Estall等(2004)研究也证实细胞膜表面的GLP-2R存在脱敏和复敏现象GLP-2浓度的影响。,该现象受到37[]Yus--ta等(1999)发现GLP2能显著刺激PKA和AP1依赖的报告基因表达,相对高浓度的GLP-2能诱导LP-2-即早基因表达,促进细胞增殖,且G影响AP1的表36][AMPPKAW--达主要由c/信号介导alsh(2003)2RLP2。等发现GLP的激活使G^cAMP理学剂量的GLP-2(lOmo剂量依赖地激活l/L)以PKA依赖的方式刺激,生3cA-MP的产生和H脱氧胸腺嘧啶苷的整合,从而刺激肠粘膜细胞增殖Martin等(2006);38[]指出经典的G蛋白偶联Gas激活AC增加cAE-MP和PKA积累lk1、,最终激活c-fos-、ejun基因,刺激细胞增殖。另夕卜,许多研宄表明cAMP/PKA信号还参与了32[]-GLP2抑制细胞凋亡的作用,其作用机制是通过PKA依赖式旁路磷酸化促凋亡分219B---子ad,并使糖原合成酶激酶3a(GSK3a)亚基的Ser和GSK3P亚基的Ser发生394G[][]-3Ko磷酸化抑制GSK的活性实现的。与此相似地,ehler等(2005)在细胞凋亡-,GLP2as/cAMP激活PKA信号途径,研究中发现通过G,抑制PARP的分解促进19一11GSK-33的步地2007)-磷酸化。进,Burrin等(在体内也证实GLP2能快速上调|PKA/PKB---2/GSK3磷酸化作用于caspase3的上游目标基因如Bcl和IPAs抑制casase-3的,实现对细胞抗凋亡的调节p活性。以上研宄表明G蛋白受体偶联的eAMP/PKA信号通路在GLP-2调节细胞代谢和生命活动中起着举足轻重的作用。2.3.2ERK1/2信号途径37s[]--Yuta等(1999)研宄中,GLP2影响AP1的表达主要由cAMP/PKA介导,AP-R(AB但1的活性并不会被PKA的抑制剂H89和负抑制子Mt)完全抑制,表明--GLP--2R在BHK2R细胞中GLP不止激活PKA和AP1旁路,还存在不依赖PKA的一-2条或多条未确认的旁路与GLP诱导的促有丝分裂的激活有关然而,20nmo/Ll;9 四川农业大学博士学位论文第一章绪论的GLP-2不仅没有增加ERK/12的磷酸化,反而降低了ERK的基础磷酸化;当抑制一PKA时ERK-1的下游Elk1Jasleen(2000),信号的表达升高。也有不致的报道,等4il]10--报道mmol/LGLP2刺激人肠上皮细胞株Caco2约5min,细胞内ERK1/2活化形式明显增加,肠上皮细胞的增殖反应增加了10倍。MEK抑制剂PD98059以剂量依赖的方式阻断GLP-2的促细胞增生作用-,证实GLP2通过激活MAPK信号传导通42[]路co-2的研究表GLP-2,诱导肠上皮细胞増生。Jasleen等(2002)在人Ca明促进细胞增殖的同时伴随着ERK磷酸化的瞬间升高,这种反应会被MAPKK抑制剂PD98059所阻断,这说明MAPKs的44/p42信号途径可能是PKA信号途径的补充。p4Q[]Koeh-ler等(2005)研究发现在Hela细胞中GLP2通过偶联G蛋白激活一Ras/Raf/MAPK旁路,其激活至少部分由G蛋白的3亚基催化,进而调(丫控细胞增19[]在新生仔猪上也证实了用GLP-2处理可以刺激ERK殖的。Burrin等(2007)1/2的快速激活及下游目标基因P90RSK丰度的增加,促进隐窝细胞的增殖。2.3.3其它途径43[]-Hare等7)研究发现GLP-2能够抵消表皮生长因子EGF(200酷氨酸激酶抑制GLP-2剂引起的肠道发育迟缓和绒毛萎缩;添加不能使肠粘膜的发育完全恢复,提---2的作用可能部分经EGF酪氨酸激酶途径介导示GLP,GLP2与EGF有协同效应。对于不表达GLP-2R的隐窝细胞的促增殖作用则主要通过旁分泌作用于能表达-GLP-2R-IGF1GF的成肌纤维细胞或神经细胞,通过释放作用于隐窝细胞的I1R,39[]t-caten调节Wn/3in信号途径间接促进隐窝细胞增殖;另外,Yusta等(2002)研宂(P---当抑制I3K活性时,GLP2通过GLP2R促进细胞存活的作用主要是通过PKA途GSK-3和Bad蛋白的表达来调节的cAMP/PKA-3K/Ak径激活,说明和PIt信号途径44[]-是可以相互补充的-/。GLP2不仅通过PI3KAkt依赖式旁路促进上皮细胞增殖,还45[]-能介导mTOR信号促进蛋白质合成。因此,PI3K/Akt信号也作为补充信号途径参GLP-2与了的生物学作用。2.4肠粘膜屏障的通透性与TJ肠粘膜机械屏障的结构基础是完整的肠上皮细胞和相邻肠上皮细胞之间的连接,两者共同构成肠道的选择性屏障,调控着水和溶质的跨上皮细胞转运。细胞间的连接有TJ、黏附连接和缝隙连接等,而TJ则是肠上皮细胞间主要的连接方式,调节着肠一旦改变,道的通透性变化。肠道上皮细胞间TJ结构,就会引起肠道通透性的变化10 四川农业大学博士学位论文第一章绪论肠粘膜机械屏障功能受损,,使得肠内细菌、毒素等可以通过旁细胞通路进入体循环伴随着肠道消化吸收功能的下降。随着分子生物学和显微技术的不断发展,TJ的分。子结构及其在肠粘膜屏障功能中的作用逐渐受到重视,已成为众多学者关注的热点2.4.1肠细胞TJ的分子结构T一J为狭窄的带状结构,上皮细胞,位于上皮细胞膜外侧的顶部相邻细胞互相一包裹,形成融合点或吻合点,将这些吻合点连接起来,就形成个连续的渔网状结构(见图1)。TJ由咬合蛋白occludin、闭合蛋白claudins和连接粘附分子(junction-adhes,AMs)zonuaoccens(Zl,ionmoleculeJ3种完整的跨膜蛋白和闭合小环蛋白lludOZ0--)-2和Z03等外周胞浆蛋白组成。其中,起主要作用的是occ1ludin蛋白和ZO-蛋白,1,相邻上皮细胞通过这些蛋白质进行连接封闭细胞间隙。Z0是与TJ和细胞一“”,如同N端的保守序列内骨架系统有密切关系的胞膜下蛋白个转接器,其蛋白occdin蛋白的C末端连接-,1能够与细胞质内的其他蛋白如lu而Z0的C端则可结合46一T[]actin,从而将occludin等蛋白和肌动蛋白骨架系统连接在起,形成J的基本结构。--actFin主要环绕于细胞周边细胞细胞间连接附近形成周边肌动球蛋白环(peripheralactinmosinring,PAMR),在细胞与细胞接触部位呈束状相互连接mosin由y。y两条约200kD的重链和4条分别20kD的轻链组成(分别为2条必需轻链MLC1和2条一2-调节轻链MLC)。重链形成了个带有螺旋螺旋结构域的平行双链尾巴结构,并带一ac有对大球状NH2末端头部,该头部可与ATP和tin相互作用生成动力。TJ的蛋1白结构组成见图。Tnlulintuntionsce(ajcOccludinbeenretwethe,——epithelialcels)F-acmt(1JJAMfmil〇ay§ronpteis?售IPrlilraaceua|aSspceO-图。1TJ跨膜蛋白的结构密封了相邻上皮细胞间隙Occludin和claudin是四次跨膜蛋白,JAM为单次跨膜蛋白,斑块蛋白质(Plaueroteins)如ZO家族蛋白为转接器连接跨膜蛋白到周边肌动球蛋白环(eriunctionalq,作jpp47AMR[]actomosinrin,P)。资料来自Ulluvvishewa(2011)yg等11 四川农业大学博士学位论文第一章绪论F1.icaudneasanandJAMsliureStructureofTJTransmembraneroteinssuchasoccludnandlittrinesansealgp(p)(gp)thearacellurtethelace.Pttlasacebetweenadjacenpiilllslaueroteins,suchastheZOfamilyroteins,acasadaorspppqpphaconnecransmembranerote.instotheeriunctionalactomosinrinttttppjyg2.4.2TJ参与肠屏障通透性调控的作用机理上皮细胞间TJ在肠道中的的生物学功能主要是维持细胞间隙对大分子物质的通透性屏障作用,它的改变与多种肠道疾病,如炎性肠病、肠道肿瘤和感染性腹泻的发生、发展有关。研宄发现多种因素(应激、细菌毒素、促炎性细胞因子)会影响肠上皮细胞间的TJ,其作用的机制多见于:1)TJ蛋白去磷酸化发生内移或表达降低,TJ“”“”结构维持不变但蛋白组成改变,TJ蛋白使紧密的屏障特性被渗漏的特点取T-(mosinlihtchainMLC)憐酸化引起Factin代,J结构变疏松2)肌球蛋白轻链,;yg骨架系统收缩牵拉细胞收缩,TJ结构发生重排这两种TJ的结构变化都会造成上皮;。细胞间通透性的增加,示意图见图21.2.ClaudinsTihtTmtmgJ^compooeatscontractility.:..、V〇丨MLCLeakyTJcompc^ems/N.\MLCKROCK/RhoA?NF-kByyVvI|*a-CIytokinesTNFFNy图2细胞因子对细胞旁路通透性调控的机理.(1)TJ响应细胞因子活化,结构维持不变但蛋白组成改变(2)TJ结48t])构的内在化是由于肌动肌球蛋白收缩。图片来自Capaldo等(2009Fiure2MechanismsofTJremodelinbctokines.ThemodulationofTJroertiesbctokinesaearstoroceedggppyyppyyphrouhirsretvereJtttwodstinctoceses,themodelinofTJsbyselecilmovinorintroducinTcomponensorhetgpgyggwholesalerestructuringofTJandactinnetwork.作为TJ结构的重要参与分子,occludin蛋白分为非磷酸化和磷酸化两种形式。非隣酸化的occludin蛋白位于基底外侧膜和细胞质囊泡上,而憐酸化的occludin仅限49[1-于17上,因此其憐酸化状态会影响TJ结构的装配。在MadinDarbycaninekidney(MDCK)细胞的研究中发现ocdudin的磷酸化位点主要发生于丝氨酸、苏氨酸和酪49[]ili氨酸残基上,occludn蛋白的快速磷酸化使得occudn蛋白朝着细胞间隙移位,促50[]TJ形成通透性。occludTJ,in过表达或突变严进,降低细胞间的以丝的状态构成重影响跨膜电阻(TER)。在哺乳动物体外和体内试验,当EPEC51,52[]£sc/?mWaco//)感染触发TJ解体时,occludin的磷酸化状态降低。另外,在暴LLC-PK1细胞上诱导产生了TJ的断裂occludinThr磷酸化露于巴豆油酯的,伴随着53][的快速减少,以上研究表明occludin的磷酸化状态参与了TJ装配与解体的调节过12 四川农业大学博士学位论文第一章绪论程,occludin的磷酸化水平影响TJ结构的通透性。在病理条件下,,通透性的增加使肠道中的抗原物质直接渗透到粘膜固有层中触T一,发该处细胞激活炎性细胞因子从而进步增加肠道的通透性,加重肠道的炎症(见图3)。炎性细胞因子是如何影响肠道的通透性呢?Bactenalan^genstTinactJb3rrerTJr^barierj^??TJdisruptkW鬌TNF-aml\修Actiat\ved\'\1ce"r-v^IFNFN-IrActviatedmacrohaepg“”图3不完全肠上皮TJ在肠道炎症中的作用。泄露的肠TJ屏障允许入侵下层肠组织的抗原增加,外来的抗原45[】被抗原呈递细胞处理后-。A-,辅助T淋巴细胞和炎症反应被激活资料来源:lSadi等(2009)Foeneiure3Proosedrolefdefectiveintestinaleithelialtihtunctionbarrierintheathosisofintestinalgppgjpg,%klinflammation.Theleakintestinaltihtuncionbaierallowsincreasedaienicenetationinndelinygtrrntrtotheurjgpyg-.intestinaltissueTheforeinantiensarethenrocessedbytheantienresentincellsandhelerTlmhoctesandanggpgpgpypyvainflammaorresonseisacitetyptd从目前研究来看,肠道受损情况下促炎性细胞因子对TJ结构的影响,其作用机一制主要通过两条途径:是选择性移除或添加TJ组成成分;二是重组TJ和肌动蛋白4855[][](。Ozaki等(-ccudn基网状结构见图2)1999)研究发现TNFa降低了oli因的56[Han2003F-TNF---表达。等()_INy、a及ILip组成的复合因子与Caco2共同培--/m-养后,发现肠屏障功能降低,ZORNA表达减少,同时ZO1、ZO3和occludin--,还引起ZO、1蛋白的表达也降低;此外1occludin蛋白以及Claudin蛋白在亚细胞--水平的错误定位。培养液中添加IL13,增加了体外培养的Caco2细胞间隙对离子和J5758,1[ccudn基因和蛋白表达量的降低-大分子的通透性,伴随oli。通过IL6基因敲除L-6-的小鼠模型和体外培养添加I,研宄结果均发现上皮细胞间通透性的增加与ZO1596G,[]的错误定位、肌动蛋白结构重装和肌动蛋白收缩增强有关。以上结果表明,促炎Jocc-1性细胞因子可能通过对T关键分子ludin和ZO的表达、磷酸化及细胞骨架收缩参与动物肠道通透性増加的发生发展过程。,细胞收缩是导致TJ结构重排引起屏障通透性增加的重要原因综上所述,主要受肌动蛋白(actin)和肌球蛋白(myosin)的影响,并依赖于肌球蛋白轻链MLC的13 四川农业大学博士学位论文第一章绪论磷酸化。肠道这些关键蛋白的表达或磷酸化水平的改变可引起TJ结构的解聚和重排,使肠粘膜的栅栏功能和选择性屏障功能发生改变,细菌/内毒素移位,从而影响肠道健康及动物的抗病能力。2.4.3参与调节TJ的信号途径参与T一J装配和肠道通透性调节的是个复杂的的信号途径网络。胞外信号或激T一MLC素对J进行调节,通常认为其调控机理集中在两个方面,第是对磷酸化的调节二是对参与TJ结构构成的TJ关键蛋白转录和表达水。那么,其调;第平的调节?目前对其结构调节所涉及的信号调节通路主要包括:PKA信号途径控机理如何呢,-kB信号途径等Rho信号途径NF。,2.4.3.1MLC磷酸化引起的细胞收缩61[]MLC磷酸化水平升高被认为是肠上皮屏障通透性增加的重要分子基础。故其作用原理为:当MLC的第18位苏氨酸和第19位丝氨酸残基发生磷酸化后,活化肌球蛋白头部的ATP酶,产生的能量使肌动蛋白微丝(actinfilament)滑动,周边肌动球蛋白环PAMR收缩引起细胞发生向心性收缩而致屏障通透性增加。一方面-,MLC的磷酸化主要受MLCK活性的调控,采用MLCK抑制剂ML7改善了肠梗阻引发的上皮MLC的磷酸化、粘膜的损伤和大分子的通量,说明细胞旁6Q路抗原通量的增加是由上皮MLCK活化所介导[]且MLCK介导T,并J通透性的改变主要是通过磷酸化MLC实现对TJ结构的调节,是胞外刺激因子(如细胞因子和一细菌)调节TJ屏障的多种途径中至关重要的中心环节。另方面,肌球蛋白轻链磷酸酶(myosinlightchainphosphatase,MLCP)在MLC憐酸化的调控中也具有重要作用。MLCP催化磷酸化型MLC向非磷酸化型转变,参与调节MLC的磷酸化水平;Rh-其自身活性又受o相关激酶(Rhoassociatedkinase,ROCK)的负性调控ROCK。一是种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是GTP结合蛋白的Rho家族中RhoA的下游效应分P的mosn结合亚Th子。活化的ROCK对MLCyi基第696位r残基进行磷酸化修饰,^使MLCP失活而不能将pMLC去磷酸化,导致胞质内pMLC的磷酸化水平增加。,影响MLC磷酸化的信号途径均可能参与调节TJ的通透性变化因此。-(1)NFKB/MLCK/pMLC信号途径一-NF-kB是种重要的核转录因子kB,其通常在胞浆中与抑制单位I形成无活性14/ 四川农业大学博士学位论文第一章绪论TNF-a-kB-kBIF的复合体。是肠粘膜损伤的重要启动因子,能通过磷酸化引起N的62[],激活与细胞应激相关的急性期蛋白活化和核转位,诱导多种细胞因子转录合成,一形成级联放大效应,进步破坏肠粘膜屏障各种促炎性细胞因子的产生亦对TJ;而?63[]--蛋白结构进行破坏。Ye和Ma证实TNFa引起NFkB50/p65二聚体与启动子下[pK转录启动MLCK一游kB结合区域结合,激活MLC子,活化后进步引起肌球蛋白-MLC,Z01蛋白移位以及TJ(见图4)轻链磷酸化细胞骨架收缩导致蛋白结构开放;-a还-audn-1另外,TNF引起Z01表达和Cli磷酸化水平降低,使其从TJ上解聚,进64一[]--步促使TJ断裂。IL1P在肠炎放大级联反应中起中心作用。AlSadi等(2010)---在体外Caco2肠上皮模型系统发现,ILlp诱导TJ通透性的增加也是由NFkB旁路LCKF-基因转录的增加所介导的,,NkB依赖的M。由此可见肠道炎症发生发展过程中的活化及入核所介导的MLCK转录的増加及活化对肠上皮细胞通透性的增加起到了关键的作用。-kB可能缓解由MLC过度隣酸化对TJ结构重排的影响由此,抑制NF。LPS存6Tumo-(rnecrosisfactorrecetorassociatedfactor6在时,,肿瘤坏死因子受体相关因子pTRAF6-)自身发生泛素化,激活下游的IKK及NFkB,启动基因的转录。研宄发现,-kBHSP70通过与TRAF6结合抑制LPS刺激引起的TRAF6泛素化激活,从而抑制NF65,661[信号通路。/WWWWWN*、?TcomplexJ^55三THFR1oeni▲png▲▲fU人_j工?j—adiv*t(onMlCKm?NA//VMteICKromo/p--4FkBibiii图活化的N转位到核内,与MLCK启动子区域的csKBndngste结合,活化MLCK基因转录和蛋白合成过程。MLCK蛋白水平的增加或活化引起MLCK触发的TJ屏障的开放。资料来源:[54]A-(lSadi等2009)--Fiure4TheactivatedNFkBtranslocatestothenucleusbindstothecisKBbindinsiteonMLCKg,gromoterreionandactivatestheMLCKenetranscritionandroteinsnthesisrocesspg,gppyp15 四川农业大学博士学位论文第一章绪论(2)ROCK/MLCP/pMLC一RhoA是一a种胞间连接完整性的关键调节子,属于GTPse的Rho家族成员之。67[]RRhoA的活化诱导TJ拆解和内皮细胞单层通透性过高,抑制hoA则显著抑制LPS68[]引起的TJ的解体。RhoA的下游包括名为pl60ROCK/ROKb/ROCKI和RhokhoRho-ROCKinase/ROKa/ROCKII的Ser/Thr激酶家族。R相关激酶(associatedkinase,)能直接隣酸化MLC或myosin憐酸酶结合亚基(myosinphosphatasetargetsubunit,,PAMR收缩。MYPT)抑制MLCP和MLC2的过度磷酸化诱导,使胞间通透性增加低分子量的Rho超家族G蛋白是actin细胞骨架形成的调节因子。相对于异源三一聚体的G蛋白,小GTPase没有直接通过配体结合G蛋白偶联受体GPCR。然而,系列GPCR包括溶血磷脂酸和凝血酶的受体通过Rho依赖的旁路诱导应力纤维、黏着斑和细胞变圆RhoRho-。Gl2/13能引起依赖的响应。G2/13能结合和活化特异性鸟169[],激活Rho及其下游信号响应嘌呤交换因子通过这个机制GPCRs偶联到G,12/13如图5所示。.=Rho+*Ca2CaM—人1ROCKMLCKMLCMLC-麟落(]{j"""""""OroeinstherptV?乂ERM,CPh7()〇%^^Phoshatasep备LK一一ft一、Actomyosinactivation、""、、、▲Contraction,Migration,Proliferation,Survival^-〇^5尺0(:匕£^哪1图1<:对细胞功能的调节。刺激0蛋白偶联受体(0#(11)(,0?01引起胞内叩)2+CaMLCK的活化-/CaMMLCK磷酸化MLC,引起肌动蛋白介导的。肌球蛋白相互作用及细胞收缩、迁移、增殖和存活。GPCR的刺激也经由Rho鸟嘌呤交换因子(guanineexchangefactor,GEF)引起ROCK活化。活化的ROCK憐酸化下游MLCP的肌球蛋白结合亚基mos-(inbindinsubunitMBSyg,)。MBS的磷酸化抑制MLCP活性引起MLC磷酸化和肌动球蛋白活化。资料来自Liao等(2007)--Fiure5ReulationofcellularfunctionbROCK.StimulationofGroteincoupledrecetorsGPCRleadsggypp()-toaniii/liiiiincreasenntracellularcalcumcalmodunCaMmedatedactvatonofMLCK.MLCK()-mphosphorylatesMLCleadintoactinmosininteractionandcellularcontractionirationroliferation,gy,g,p,andsurvival.StimulationofGPCRalsoleadstoROCKactivationviaRhouanineexchanefactorGEF.gg()-iahaaiodoeaeshaiiiActivatedROCKmedtedtrouhhoshorltesvruswnstrmtargtsucsthemosnbndngg,,,ppyysubunitMBSofMLChoshatase.PhoshorlationofMBSinhibitsMLChoshataseactivitleadinto()pppyppygincreaseMLChoshorlationandacomosinactivation.tppyy16 四川农业大学博士学位论文第一章绪论一RhoROCK是种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是GTP结合蛋白的家族中RhoA的--I下游效应分子。FNy激活肠上皮细胞RhoGTP酶,诱导ROCK表达上调,经RhfoA/ROCK信号途径引起TJ蛋白被内吞,发生重分布^MLCP催化磷酸化型MLC向非磷酸化型转变,从而调节MLC的磷酸化状态,在MLC磷酸化的调控中也具有重要作用,而MLCP活性又受ROCK的负性调控。活化的ROCK对MLCP上肌球蛋白结合亚基MBS(即MYPT1)的第696位Thr残基进行磷酸化修饰,使MLCP失活而不能将pMLC去磷酸化,导致胞质内MLC磷酸化水平增加。-kB-以上研宄表明,MLC的磷酸化受到NF、ROCK等信号分子的调节,抑制NFkB及ROCK的活化可以缓解由MLC过度磷酸化造成的TJ结构的重排。那么,是否存??在其它信号途径参与TJ屏障功能的调节呢它们之间是否存在上下游的关系呢-kB信号分子的调节,对于NF研究发现LPS存在时,TRAF6自身泛素化,激活65[]-kB,2006)HSP70下游的IKK及NF,启动基因的转录;然而陈华群(研宄指出通过与TRAF6结合抑制LPS引起的TRAF6自身泛素化的激活,从而抑制IKK及NF-示HSP70可能是调控NF-kB活化水平的上游靶点kB信号通路的活化。;提2A3.2TJ蛋白表达的调节途径(1)G蛋白偶联受体(GPCR)介导的cAMP/PKA信号途径2+1GPCR可以通过Ca/CaM,如.3.1中所述,调节MLC的磷酸化,但是研宄发现GPCR介导的cAMP/PKA信号途径也可通过改变TJ的结构减少细胞旁路对离子的通72一[]PKA信号透性。长久以来,直被认为可以调节上皮和内皮细胞旁路的开放。增73[一]加细胞cAMP水平,星形胶质细胞单层TER值增大。cAMP以种快速而可逆的374[7’]tt)方式稳定TJ,cionalsrands。,降低通透性增加缝隙连接线(jun的复杂性在roctesT-PKA上皮细胞系如thyy、肝细胞和结肠上皮细胞系84上,的活化促进了由2+[75762+][]CTCa开关触发的TJ屏障的重建,并逆转由氧化应激、胞外a去除产生的J77[]断裂。分析其原因,可能与PKA调节RhoGTPase活力,引起RhoA活性抑制和781]actin细胞骨架的稳定,从而增强内皮屏障的功能有关。RhoA的活性被乙二腈以一79AMPA[]c/PK依赖的方式所抑制也支持了这猜测。8G[]-与此相反的awedia等(2008)试验采用唾液腺上皮细胞SMGC6为研究模,K2+型,结果显示Hg通过激活PKA信号途径降低了TJ的物理屏障功能;但是PKA抑2+制剂只部分缓解了该作用,说明还有别的激酶依赖的或非激酶的途径在Hg对TJ通17 四川农业大学博士学位论文第一章绪论,PKA导致了ludT透性的调控中起作用。在分子水平上occin的yr残基憐酸化,使其2+脱离于TJ从而增加细胞旁路的通透性。Hg激活的信号转导旁路涉及PKA,但独立-于MLCK、PKC和酪氨酸交联机制。Triton100不溶(细胞膜)部分的occludin蛋白’表达量在2+Hg处理后降低,添加PKA抑制剂可以部分阻止其降低,通过考察细胞总2+cc蛋白中oludin的含量发现occludin的表达量不变,提示occludin在H处理下并不g一引起降解,ccludin,而是在细胞上的分布发生了改变而这改变是PKA依赖性的。o的磷酸化调节了occludin从胞浆到TJ的募集,以及TJ到胞浆的穿梭过程。从以上研宄可知,PKA在不同细胞中活化后可增强TJ屏障功能,也可能会有相反的作用效果,但是可以确定的是GPCR偶联的PKA信号途径参与对TJ通透性的调节。(2)ERK1/2信号通路肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)刺激MDCKII,能激活ERK1/2,-TJ蛋白C-导致laudin2的表达量下降ERK1/2的激活,Claudin2的表达量显著;阻断81][氧化应激激活ERK升高;1/2信号途径,导致TJ相关蛋白表达的降低,并使TJ的82[]上结果表明机体组织细胞可能接收外部信号刺激激活ERK屏障功能下降;以1/2,改变TJ关键蛋白的表达,实现对组织屏障功能的调节。H202引起ERK1/2发生磷酸T-化,J蛋白occludin的Ser残基发生过憐酸化,导致occludin在内皮细胞细胞连接-处发生重排,表现为occludin在细胞表面重分布的改变以及与Z01蛋白的解离;以上H202的作用被MEK抑制剂PD98059所取消,表明H202通过ERK1/2信号途径影83[]-响TJ蛋白的定位和分布进而引起内皮通透性的增强。TNFa激活ERK1/2信号旁--路,激活转录因子Elk1lkK启,E1的核转位发生后与MLC动子结合基序结合,激84LCK启[]ERK活M动子的活性及基因转录。研宄表明,1/2信号能够通过降低TJ关键蛋白的表达或者改变TJ复合物的组成和分布实现对TJ选择性屏障功能的调节,ERK1/2信号途径具体的作用机理受到不同细胞、不同刺激的影响而可能有所不同。AERK-综上所述,PK信号途径参与了TJ表达和结构的调节kB、ROCK和;NF?信号通路的活化通过磷酸化MLC增强TJ屏障的通透性。2-.5GLP2对TJ调节的研究现状6[1Mo---ran等(2012)发现GLP2增加TNFa作用的Caco2细胞的跨膜电阻以及m--occludin和ZO1蛋白表达2012);蒋义等(发现GLP2可以促进离体培养的断奶18 四川农业大学博士学位论文第一章绪论cc-仔猪空肠紧密连接oludin、ZO1和claudin的表达,MEK/ERK1/2介导的p90RSK一的磷酸化可能是GLP-2调控肠道TJGoodman等蛋白表达的重要信号通路之;(2009)85[]PHSP研宄发现激活ERK级联信号,可增加HS70的蛋白水平。因此,结合70对651]NF-kB的抑制作用MEK/ERK1/2信号途径可以促进TJ蛋白的表达,我们推测胞内,-kB。还能通过HSP70抑制NF,参与调节TJ的结构重排-LP-总之,首先,GLP2需要与G2R特异性结合才能发挥其促肠上皮生长及修复的作用,其对细胞活动的调节主要经G蛋白偶联的cAMP/PKA信号途径介导,而---PI3K/Akt、IGF1参与的Wnt/pcatenin信号途径和酪氨酸蛋白激酶介导的细胞外信@]。号调节激酶ERK1/2等信号通路对其进行补充其次,从目前关于调节TJ涉及的8()87[][]-信号途径的研宄成果来看,主要涉及了PKA途径、MAPK信号途径和H3K/Akt一信号途径@]些信号转导途径与己知GLP-,这2的信号转导途径高度致。再次,MLC89t]MLC磷酸化水平升高也被认为是肠上皮屏障通透性增加的重要分子基础。磷酸化NF-kB主要受MLCK活性的调控。在肠炎发生时,/MLCK信号途径介导的MLC的5763’1[磷酸化对TJ的调节可能起到了关键的介导作用。另外,MLC的磷酸化还受到_ROCK负向调控的MLCP的调节。3存在的问题-??)21GLP对断奶仔猪生产性能的改善是否有效其生理效应体现在哪些方面-2)GLP2能否维持应激状态下TJ结构的稳定以缓解断奶仔猪肠粘膜屏障由于LPS应激造成的损伤及炎症的发生?)-3如果假设2成立,GLP2的信号转导途径如何?相互之间是否存在上下游的关系呢?-识-基于对GLP2及TJ信号途径相关认,我们提出以下可能参与GLP2对TJ信(LP-号传递的途径假说见下图6):1.胞外信号的传递:G2R/CAMP/PKA信号途径2P-.胞内信号的传递:MEK/ERK1/2、HS70信号途径3.核内的转录调节:NFkB/MLCK信号途径4.蛋白磷酸化水平的调节:MLCK/pMLC、ROCK/MLCP/pMLC信号途径。这些途径是如何影响调控肠道通透性的改变尚待研宄阐明。19 四川农业大学博士学位论文第一章绪论-IGLP21?{mmn\GLP-2R°°*°麵内r^,?-—TcAMPKA/PI,|,IIIi, ̄ ̄—*ir!HSPM70IEK/ERK1|j■-轉1 ̄+!iiNF-k1B=jNF-kB/MLCKROCK/MLCPV|)|||MLCl*Rit|MLC的¥酸化l[jj||'l___L ̄4ITJ结构松g1iII达'^[iITJaaftii,7图6GLP-2对TJ信号传递的途径假说F-iure6ProosedathwasbwhichGLP2mediatedthetihtuncionsinalingppyygtggj20 四川农业大学博士学位论文第二章研究目的、意义、内容和技术路线第二章本研究的目的、、意义内容和技术路线1.研究目的LP-2-21.1阐明G对应激造成肠道损伤后的微观结构的影响,以及GLP与肠道炎-症之间的关系,探讨GLP2影响肠道健康的营养生理效应。-T1.2提出GLP2调控肠道J表达及结构重排的分子机理,深化肠道粘膜营养调控理论。2.研究意义一2-.1研宄并阐明GLP2对肠道通透性的影响及其作用机制不但有助于我们进步认识应激导致肠道通透性改变和肠炎发生的机理,更为重要的是,可将我们对一GLP-2的认识从促进肠道发育、改进肠道吸收等肠营养效应进步拓展到维护肠粘膜屏障、降低肠道损伤、保障肠道健康等方面;同时为我们通过营养、基因调控的手段调节GLP-2信号转导途径关键蛋白的表达,维持肠道结构功能的完整,实现对畜禽,极大促进了肠粘膜营养调控理论的发展肠道健康的维护提供理论依据。22实践上LP-2在细胞水平.,掌握了G、机体水平上的营养生理效应及规律,可-、以为我们开发GLP2作为肠道损伤修复或肠道保护的功能性营养制剂提供依据,-为使用GLP2缓解应激状态下动物肠炎的发生、发展乃至生产性能的下降提供试验一-2支持,或为将来进步开发GLP信号转导途径上的关键蛋白为新的调控靶点提供新的思路。3.研究内容-312,.动物试验主要探索GLP处理对断奶仔猪应激状态肠道的保护作用重点探讨GLP-2与肠道TJ蛋白以及肠道炎症发生之间的关系_3-.2细胞培养试验探讨GLP2调节肠上皮细胞间TJ表达和结构重排以及细胞间通透性变化的分子机制-2(研宄GLP信号从胞外到胞内、胞内到细胞核的关键调控靶点)。21 四川农业大学博士学位论文第二章研宄目的、意义、内容和技术路线4.技术路线本研究采用动物营养学传统的断奶仔猪词养试验和分子生物学研宄的细胞培养-试验的方式进行,其中动物词养和屠宰试验主要探索GLP2与断奶仔猪肠道适应的-,LP2与肠道TJ蛋白以及肠道炎症之间的关系基本规律的关系重点探讨G,而细胞LP-2调节断奶仔猪肠道TJ及通透性变化的分子机制培养试验则主要探讨G。拟开展一-以下试验:试验、外源GLP2对断奶仔猪肠道发育及生产性能的影响试验二、;-2对LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤的作用LP-2外源GLP;试验三、G对应激一-J2肠上皮细胞间通透性的调控作用及分子机制研宄:()研宄模型的建立的IPEC;(二)-LP--GLP2对S应激下IPECJ2细胞单层通透性的分子机理研究,明确GLP2对TJ蛋白表达及超微结构分布的调节作用,并确定MLCK/pMLC在细胞单层通透性调节的地位LP-2T-(三)GJ:kB信号途径;影响屏障功能的分子信号途径包括NF-LC磷酸化水平的作用ROCK/MLCP-在GLP2调控M;/pMLC信号途径在GLP2调节MLC去磷酸化过程的作用EK/ERK1/2信-2TJp;M号途径对GLP调节的作用;以及G蛋白偶联的cAMP/PKA信号途径对GLP-2调节TJ的作用。技术路线见下图7。.w.、28日龄断奶仔猪mu是f..系-1PEC2J…..c丨扣r以-了GLP2R检測|丨断奶仔猪生产性能一^I|―r?②「j..■i'"症及屏障通透性的学指标'肠道消ifw...;变化化吸收相关蜂活;hH■■■VVj"iI单,,「SSSTPka活性]fsl1^?^此!—Jp核#位进性变化,::1s关键]蛋白超关键T蛋白表]itiu微结^变化达童的变化MKK/ERK1/2.MLCKIf[|①織L-11亡 ̄ ̄ ̄1^MHK51^。肠粘膜MJ^KMLC2CK//pf?^SV丨Ii丨|'I緊密连接-j£7!%.*?S§ZO-?白1和§H吾;含§§^-MLC磷酸ZO-1.GLP2对1和ocdudin蛋白新奶仔猪的营养白的表达>p'生理故应1<卜丨平丨表达与结构分布_一—_^__1’j化》—1一 ̄-2.LP:2能考察G否缓解肠道I炎症的发生-+,且其作用机制GLP2对1白表达]景?是否与T信号有关的调GLP-2对T结构重排的调节途径J<备径]一'’?一一^——^一—一一一二^*仁二二二二ZZZZIIIIIZZ二■通过动物和细胞培养试验P-2调控断奶仔猪肠道细胞紧密连接及肠道,探讨并提出GL适应的分子机制图7技术路线图Fiure7Technoloroadmaofthisresearchggyp22 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄试验一第三章试验研究一-试验:GLP2对断奶仔猪肠道发育及生产性能的影响1.前言仔猪断奶肠道综合征表现为肠道酶活降低、形态学不正常,给生产带来严重经济损失5,导致。消化酶包括胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活力在断奶后第天降至最低91[]肠道消化不良。防止肠绒毛萎缩可增强养分的消化吸收从而改善断奶仔猪的生产性92一[]-能。GLP2是种33个氨基酸组成的胰高血糖素衍生肽,由肠道L内分泌细胞合成分泌的特异性肠道营养激素LP-2能改善胎猪和新生仔猪的肠道发育。研宄表明,G2()933()[,][]。在断奶仔猪上,血,并在肥胖小鼠的肠道适应性变化过程中发挥调节作用94[]-显著降低显著增高浆GLP2浓度伴随断奶相关的厌食而,,并随着采食量的恢复而-表明断奶后GLP2的水平可能受到肠内营养的调控从而影响动物肠道的发育。考虑95[]-2能促进肠上皮细胞的增殖和分化-到GLP,我们假设外源GLP2能通过促进肠道,发育,保护肠粘膜免受断奶后的应激损伤改善断奶仔猪的生长发育。基于目前关于一GLP-2对断奶仔猪促生长作用的相关报道相当有限,且存在不致的研究结果,本试%'t](?.PS)验将采用Liu等(2008)方法使用大肠杆菌内毒素foc/zmc/z/aco//LPSjco//LP-2,对断奶仔猪生产性能建立肠道损伤模型研究外源GL,以及LPS应激后肠道形态学和酶活力变化的作用。2.材料与方法2.1试验动物及试验设计6±x长x试验选取初始体重为.80.4kg的28±2日龄断奶杜大三元杂交阉公仔猪40'LPS处理组、LPS+GLP-2+头,:组和LPS,随机分到4个处理组中分别为对照组、低-2组高GLP,每个处理10个重复,每个重复1头猪。仔猪采取单笼词养的方式。试验期从断奶当天幵始,为期15d。仔猪断奶后每组分别根据初始体重按不同注射剂量-'1L-(0、0、2和lOnmolkgd)连续7d通过颈部皮下注射含hGly2GLP2K34的无菌[]PBS溶液,每日2次,分别于8:00和20:00进行注射,单次注射体积为lmL。不同23 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄试验一-2浓度的GLP溶液根据仔猪的初始体重、注射体积和单次注射剂量进行配制。hGGLPGLP-22Vall二肽A^是的类似物,因为第位的被取代为G,可以抵抗tWjy18[]--基肽酶的酶解作用,延长GLP2的半衰期。停止注射GLP2溶液后再继续词养7—1.天,k,对照组仔猪进行腹腔内注射无菌生理盐水其余三组按100Kgg体重腹腔内注射含Eco^LPS的无菌生理盐水造成免疫应激和肠道损伤。2.2饲养管理试验在四川农业大学动物营养研宄所教学科研基地进行。试验期间控制室温在°一26C在60%?70%。每日清扫猪圈,200,相对湿度次每隔4d用1:的百毒杀对猪舍一次进行喷雾消毒。动物日粮使用商品仔猪颗粒料。本试验中仔猪从21日龄开始自由接触所饲商品仔猪料。每天7:00、11:00、15:00和19:00左右词喂,每次喂料量以97[]?1015)。Zhu2013料槽中有少量余料(约g为宜,自由饮水根据等()的研宄,LPS?在注射后(断奶后14d15d),为了避免LPS导致的采食量降低对肠道特征造20/k成的可能影响,四个处理组均按重进行饲喂。gg体2.3试验仪器和试剂2.3.1试验仪器--2008(上海、28ic、y计数器FJ精密仪器仪表有限公司)石蜡切片机(RM12,Lea)-Nikon50iBF荧光生物显微镜(NikonCo.,Japan)、冷冻离心机(Legendmicro17R,ThermoUSA-)、超纯(MillBoCellSA)、722、,水系统iporei,U型智能分光光度计水浴锅等。2.3.2主要的试剂(纯5%-度>9(HPLC))、GLP2放射免疫检测试剂盒,均购自美国PhoenixPharmaceuticals公司;Esc/zehcWaco//LPS,购自美国Sigma公司;考马斯蛋白检测试剂盒lkalinehoshatase,AKP)活、碱性憐酸酶(app性测定试剂盒、++Na-K-ATP■--ase活性测定试剂盒、y谷氨酰转肽酶(Yglutamyltranspeptidase,yGT)活性测定试剂盒、脂肪酶活测定试剂盒、淀粉酶活测定试剂盒,均购自南京建成生物工程研宄所。多聚甲醛、酒精。、氯化钠等均为国产分析纯试剂24 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄试验一2.4样品米集2.4.1血液采集?处理和样品采集流程图见图8。分别于断奶后第0、7、14天早上使用医用无菌GLP-2的基础水平2注射器通过前腔静脉空腹采血用于测定血浆。采血管中提前按/mL血TA抗凝齐IJ400KIU/mL血arotininmg液加入ED,并按液加入p蛋白酶抑制剂。将采集的血液注入预冷的采血管中轻轻摇动数次以抑制蛋白酶的活性。静置30min°x5m-后50〇离心1in,收集血衆于20C保存待测。1gSGLP-2toppedadminitatiLPSsronj^7aerwannaewcaodfteig14dftrnigTh—eiay>dweanngsacriGcedOd7d14d15dj--intestinalsampleBodyweighting,fastingbloodsamplingcollection图8处理及样品采集流程图Fiflftentandsamlecollectio.igure8Thetmeowchartorreatmpn2.4.2组织样品采集注射LPS溶液24h后,即于第15d通过皮下注射戊巴比妥钠(50mg/kgBW)麻醉仔猪并处以安乐死,打开腹腔迅速取出小肠置于预冷的生理盐水中,剥离肠系膜并分别于十二指肠与空肠结合部、回肠与盲肠结合部结扎进行肠道分段。从十二指肠°入-80C保存待测和空肠中段取出约2g食糜装入1.5mLEP管,于液氮中速冻后转。用无菌生理盐水清洗十二指肠、空肠和回肠段,用滤纸蘸千多余水分后分别进行称重并记录;分别在十二指肠中段、空肠中段和回肠中段采集约4cm样品,用pH7.2,x0.1mol/L的lPBS磷酸盐缓冲液溶液轻轻漂洗后置于装有4%多聚甲醛的玻瓶中保存,用于组织形态学分析;然后用玻片分别于十二指肠中段和空肠中段刮取肠粘膜,°-C分装后液氮速冻,之后于80保存待测。2.5测定指标及方法2.5.1生产性能指标分别于断奶第0、7和14天早上7:00进行空腹称重,每日记录采食量,用于计算各组仔猪每周和试验全期的平均日增重(averagedailygain,ADG)、平均日采食量(averaedailfeedintakeADFIain:feedratio,G:F)gy,)和增重/耗料比(g25 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一2.2.5消化吸收相关的酶活参照Mofa等(1970)的试验方法制备肠粘膜酶提取液。具体操作为:取出EP管中的肠粘膜样品,,于分析天秤上称重记录后转移至玻璃匀浆器中进行手动研磨将研磨好的样品按10倍体积(wt/vol)加入预冷的O.lmol/LNaCl溶液,然后使用超°声波细胞破碎法制备肠粘膜匀浆。分别将制备的肠粘膜匀浆和采集的食糜于4C条件下,2000〇xg离心30min,收集上清用于测定蛋白含量和酶活。样品的酶活力使用该/样品相应的蛋白浓度进行校正,表示为Ug或U/mg蛋白。肠粘膜和肠道食糜的蛋白浓度采用考马斯亮蓝蛋白测定法进行检测,以牛血清白蛋白作为标准蛋白,制作标准曲线。酶活的定义如。酶活的检测则按试剂盒说明书的试验步骤采用比色法进行测定下:°AKP:1个酶活力单位为每克肠粘膜蛋白于37C条件下在15min内分解1mg苯酚所需的酶量;++°Na-K-ATPase:1个酶活力单位为37C条件下,每毫克肠粘膜蛋白在1h内分解ATP产生1pmol无机磷所需的酶量;°-C条件下YGT:在37,每毫克肠粘膜蛋白在lOmin内分解1pmol对硝基苯胺所需的酶量为1个酶活力单位;°淀粉酶:在37C条件下,每毫克肠食糜蛋白30min内分解10mg淀粉所需的酶量为1个酶活力单位;°脂肪酶:在37C条件下,每毫克肠食糜蛋白lmin内分解lpmol甘油三酯所需的酶量为1个酶活力单位。2.5.3形态学分析将4%多聚甲醛固定的十二指肠、空肠、回肠中段样品经脱水、浸蜡、包埋、切--片(4m)等处理后,进行苏木精伊红染色,使用尼康50iBF荧光生物显微镜观察pae-Pols小肠粘膜结构,绒毛高度和隐窝深度采用ImgrPu图像分析软件进行分析测定。’在10〇x放大倍数下,每张切片选取10根走向平直的绒毛对其绒毛高度和隐窝深度进行测定。绒毛高度是从绒毛隐窝的结合处到绒毛顶端的垂直距离,而隐窝深度则是从99[],隐窝的开口到隐窝基部的垂直距离。结果用10根绒毛的均值表示计算绒毛高度与隐窝深度的比值(villusheight/cryptdepthratio,VCR)。26 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一2-.5.4血浆GLP2浓度检测-2放射免疫试剂盒对血浆中GLP-2使用GLP的浓度进行测定,按试剂盒说明书的试验方法进行操作GLP-2。该试剂盒能识别包括人和猪类似物的形式。2.6数据处理与统计分析±P〇〇EMLP-2试验数据均以平均值ledS表示。以G注射剂量作为主效应,采用-SPSS17.0软件进行OnewayANOVA单因素方差分析,不同试验组间平均值采用LSD<法进行差异显著性检验,以P0.05表示差异有显著性意义。3.结果3.1生产性能不同处理(LPS应激前)对仔猪体重BW、ADFI、ADG和G:F的影响结果见表--=1。由表可知,与preLPS组相比,低剂量GLP2处理有增加仔猪末重的趋势(P0.061),=-2显著增加了仔猪末重而高剂量GLP(户0.022)。ADFI在各组间差异不显著,低-== ̄ ̄P2处理均显著提高了07d(尸0.)71剂量和高剂量的GL.013&0019、4d(尸=-?DG0140018&003)。LPS.052&0.004)以及0d(尸.0.的A与pre组相比,低剂LP-20?7dF显%和20181%尸<尸<量和高剂量G分别使的G:著提高了8.78.(0.001和一-0.001),低剂量和高剂量GLP2组:;继续饲养周后仔猪的GF分别提高了16.54%>-=<丨-和26.47%(尸0),1.005和尸0.001;就全期而言低齐」量002组和高齐!]量0^2=<组仔猪的G:F分别提高了17(尸)。.43%和23.67%0.001和尸0.00127 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄试验一-表111丨201^2.4对LPS应激前断奶仔猪生产性能的影响|^>]1;1*owthoefoeTable1TheeffectofhGl2GLP2_ontherfweanediletsbreLPSchallenI34g[y]pgg项23目丨tem处理Treatment比较Contrast—Poo麵ledLPS+LLPS+HPp-LPSSEM123reCG--onlLP2GLP2tro ̄福涵6?786^826^26JS〇0708240:9800.844InitialBWk,g9....末重.619.41998101101104990.0610.022FinalBWk,g-07d曰采食量32032...13203127096609430691ADFI,/dg日增重18317420520350.4650.0130.019ADG,g/d增重/耗料比0.570.540.650.660.0,..10237<0001<0001G:F7?14d日采食量37935538039490.36003400.148ADFLg/d22...日增重119524527210030600520004ADG/d,g〇-580.540,630.690.010.1980.005<0.001增重/耗料比G:F0-14d日釆食量35033835035370,5580.5520.468ADFI,/dg日增重20218422523?70.2970.0180.003ADG,/dg0..增重.580.550.640.670.0101960001<0.001/耗料比G:F1==-L--G-GLP2低剂量GLP2;HLP2高剂量GLP2---L---GLP2lowGLP2HGLP2hihGLP2.;g2对照和re-LPS-:断奶后连续7天均按Onmol/k体重注射含的无菌PBS溶液LPS十LGLP2pg;PS-和L+HGLP2:断奶后连续7天按2、10mnol/k体重注射含hGWGLPJ的无菌PBS溶液gtlwContro--landLPS:isinectedwithsterilePBSsolutioncontainin0nmol/kBWhGl2GLP2.LPS+LGLP2pgjgg[y]i34;andLPS十HGLP-2:pigletsinjectedwithPBSsolutioncontaininghGi2GLP-2atclosesof2and10nmol/kBW[y]卜gerdaforthefirst7dafterweanin.pyg3比较-+-=(1vsLPS(2LPSvs.LPS+LGLP23LPSvsLPSHGLP2n10:)对照;);(),;重复数Con--trast:(3controlvs.LPS;(2)LPSvs.LPS+LGLP2;(3)LPSvs.LPS+HGLP2;Valuesaremeansoften)relicates.p28 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一3-.2血浆GLP2的浓度LP-2的分泌-2的基础水为了研宄内源G,对血浆GLP平进行了测定。表2显LPSLP-2浓度的变化规律GLP-2示了应激前各处理组血浆G。断奶后血浆水平发生了显著变化-2。对照组和低剂量组仔猪的血浆GLP在断奶第7天均显著降低(P<0=1P<001)14(P0231&0055).00和.0,随后在第天提高至断奶前水平..;-LPS组血GLP-27天和第pre浆浓度在断奶后第14天均显著低于断奶前水平(尸<=--0而ILP2.0010.006)GLP2组,77和尸;然,高齐J量的仔猪其血浆GK平在第天=-与断奶当天的水平差异不显著(P0.522),而在第14天GLP2水平显著高于断<奶前水平(尸0.001)。--在断奶第7天,与preLPS组相比还是高剂量的GLP,,无论注射低剂量2均-<<2水平的降低(户0.001和P0.001)。至断奶第14天显著抑制了断奶后GLP,--低剂量和高剂量GLP-2GLP2水平也显著高于preLPS组(尸=0处理组的血浆.001和P<0.001)。--(表2川0匕2^}1^2.对1^5应激前断奶仔猪血浆01^2的浓度的影响/11^)134^§1--iTable2TlieeffectofhGI2GLP2.4〇nlasmaGLP2concentratonsinweanediletsbeforeLPSchallene[y]|3ppgg项24目Item处理Treatment比较Contrast—Pooled对照LS+?pdPS:SEM,23-ConLP-2GrLPp2trolG ̄ ̄0d20020220..120220646077309217d1701641801952.<.001<.1012000004..1<.1151912102303970000001d930Po--oledSEM3334---<0.00<0.00<0.00.11110522比较<<<<--——20.00..100010.001000]3Contrast<0----30.2310.0060.055.0011==L--:-GLP2低剂儀GLP2;HGLP2高剂贵GLP2=--=--wLGLP2.loGLP2;HGLP2highGLP2'2-对照和reLPS+-p:断奶后连续7天均按0nmol/kg体fi注射含的无菌PBS溶液;LPSLGLP2LPS-、和+HGLP2:断奶后连续7210nmol/k体重注射含hG^GLPA^的无菌PBS溶液天按gtjControLPStBW2-2+LLP-land:isinjectedwithsterilePBSsolutionconainin0nmol/khGlGLPG2pggg[y]N34;LPSand+--LPSHGLP2:iletsinectedwithPBSsolutoncontaininhGlGLP2atdosesof2ndnmopgjig[y2]|.34a10l/kgBWerdaforthefirst7dafterweaning.py3比较_..:l0dvs7d27dvs14d30dvs」4d();();()Contras1..14.v.I4.t:0dvs7d;2)7dvsd;30dsd()(()4-v-=比较:(1)对照vsLPS:(2)LPSvs.LPS+LGLP2;3LPSs.LPS+HGLP2;重复数n10()--Contrast.V:1controlvs.LPS2LPSvs.LPS+LGLP2;3LPSvsLPS+HGLP2aluesaremeansoften;)();()(relicates.p29 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一3.3肠重和形态学GLP-2LPS3对应激后十二指肠、空肠和回肠重量的影响见表。如表所示,与对照组相比,LPS应激显著降低了十二指肠、空肠和回肠的重量,以及小肠的总重和=(、0.尸0.034、0.035、0.017016)。然而LPS组相比小肠的肠重指数.008和0,与,^LP-2二=低剂量的G处理显著提高了十指肠重、空肠重、小肠总重(70.019、0.042-和0.026)GLP2则显著提高了十二指肠重、空肠重、回肠重、小肠总重;高剂量的=和小肠肠重指数(尸0.005、0.003、0.001、0.001和0.015)。>-表3吋0丨7201^21.4对LPS应激的断奶仔猪小肠各段重量的影响]31-men-TabhefffGl2GLP2.ontheweihtofintestinalsetinweanediletsostLPSchallenele3Teectoh[y]134ggpgpg23项目Item处理Treatment比较Contrast—Pooled对照lps.llps.hu>semsCon-GL-2trolGLP2P ̄ ̄ ̄ ̄十二指肠1T815^2V7A\T9040008O〇l90.005Duodenum,g32528732334270.0340.0420空肠.003Jeunum,jg4439424710.0350..回肠1340001Ileum,g小肠总重38634038340770.0170.0260.001GrossweihtofSLgg0..3850.04020.00060.1.小肠肠重指数.040200362000601470.015SIweightindex===\-=---GLP2低剂量G2HGLP2高剂量GLP2;SI小肠;小肠肠重指数小肠总重/体重LP;===-=---LGLP2lowGLP2HGLP2hihGLP2SISmallintestineSIweihtindexGrossweihtofSI/BW.;g;;gg2+--对照:断奶第14天注射无菌生理盐水;LPS:断奶第14天进行LPS应激;LPSLGLP2和LPS+HGLP2:-、应激断奶后前7天每天注射210nmol/kBW的GLP2溶液,第14天进行LPSgControl:iletsinectedwithsterilesalineond14ostweaninLPS:ischallenedbSond14ostweaninLPSpgjpg;pggyLPpg;LP-2--+LandLPS+HLP:etsretreateithLP2atosesof2and10nmol/kBWeraforheirst7GG2piglpdwGdgdtfdpyafterweaninwerechallengedbyLPSond14postweaning.g3--=比较..:(1)对照vsLPS:(2)LPSvsLPS+LGLP23LPSvsLPS+HGLP2;重复数n10;()--Contras1.LP2.LPS+LLP23LPSv.LPS+HLPVt:controlvSLPSvG:G2aluesaremeansoftenrelicates();()();pLPS应激后十二指肠、空肠和回肠的形态学特征见表4。与对照组相比,LPS组二<=指肠(P0.001、户0.001P<0.001),仔猪十、空肠和回肠的绒毛高度均显著降低和=VCR显著降低(P<0.0010.005和尸<0伴随绒毛高度与隐窝深度的比值.001)。LPS-。,2但是,处理对各肠段的隐窝深度没有显著影响与LPS应激组相比低剂量GLP处理显著增加了十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度(尸<〇.〇〇1、尸=0.019和0.041),CR值(P<0-.001)LP处理显著提高了各肠段绒毛高以及十二指肠的V;高剂量G25P<<1尸<<、=<度(0.0010.00和0.001)和VCR值(i0.001户0.002和尸0.001)。30 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一-表41101201^2_对LPS应激的断奶仔猪小肠形态学发育的影响1|;¥]341T-rereamenonheinesinalmorholoofweanedisexosedLPable4Effectofh[Gly2]GLP2_tttttttoS]34ppgypgp2项3目Item处理Treatment,比较Contrast,—PooledU>++对照SLLPSHLPSS£M3ConP-2GLP-2trolGL十二指肠Duodenum绒毛高度4383354204388<0.001<0.001<0.001Villusheight,pm隐窝深度24225726423730.0940.4150.027Cryptdepth,|im........比值VCR181131160185004<0001<0001<0001空肠Jejunum34128432235370.0010.019<0绒毛高度.001Villushei^it,2..隐窝深度102072272123070800170.477Cryptdepth,im\比值.631.381.431.670.030.0050.6070.002VCR1回肠Deum3062392593246<0.00..绒毛高度10041<0001Villushei^itim,j20020521020920.2590.3770隐窝深度.863Crtdethimypp,\...2..0<0.00..比值154116141560310237<0001VCR1-=LP-2H-=-=GLP2LP2;VCRLGLP2低剂量G;高剂量G绒毛高度/隐窝深度的比值==-=---L.GLP2lowGU2HGLP2hihGLP2VCRVillusheiht/Crtdethratio;g;gypp2--14天注射无菌生理盐水LPS:断奶第14LPS应激LPS+LGLP2和LPS+H:对照:断奶第;天进行;GLP2-断奶后前7天每天注射2、10nmol/kgBW的GLP2溶液,第14天进行LPS应激Control:pigletsinjectedwithsterilesalineond14postweaning;LPS:pigschallengedbyLPSond14postweaning;LPS+-+--LGLP2andLPSHGLP2:igletsretreatedwithGLP2atdosesof2and10nmol/kBWrdaforthefirst7dpgpepyafterweaninwerechallenedbLPSond14ostweanin.ggypg3+-+-=()v.s重复数n比较:1对照vsLPS;(2)LPSsLPSLGLP2;(3)LPSv.LPSHGLP2;10--Contras..+.+t:(1)controlvLPS2LPSvLPSLGLP23LPSvLPSHGLP2Valuesaremeansoftenrelicates;();();pLPS应激后各处理组十二指肠、空肠和回肠的形态结构见图9。就形态发育而言,如图9B-、F、J所示,LPS组仔猪的绒毛钝而短,而注射GLP2的两组仔猪绒毛发育良好,绒毛长而呈指状。就LPS应激造成的肠道损伤而言,如图9B、F、J所示,LPS应激使肠绒毛结构受损,表现为绒毛顶端肠上皮发生侵润,肠上皮细胞脱落;-GLP2处理很大程度上维持了肠道形态学结。因此-构的完整性,外源GLP2的使用能保护肠粘膜免受LPS应激的损伤。31 *(g?<u1Mr田-slc3絮3^^c5.a洱ra<3)T}uI3s3拭?S顆}^lpX茧罔aJ.sJ^?鹐评fS-a洱>眾PU?ES虐B瓣u._-M闰lramBIIl'IacS城^iPdoJ1^U邂Bd.dE^*.Sos-s少(5SSEElMI制'Op>fit<urBsM3oirlo.Isux))3./>?^(3.llEspf,fi-a,,?u二墓(e诹QH'):3爾Q-0o.n?u:佘oJJ_BSSwd.sJ(N)--Sl-?ods(lilxt6^o.soas3o(l,lDOq:)(^Xl.E^j.a0(」链ooof2*ussPS)dU=upEm4=瞬3。0u>IJ_q<-ET3)3二mCQ_UE^Bsl^;T3。卹3((ufi^<U1体2>BJt_u3d画s)--1oq4-?.dl*uon'0sl)s)--铵bs<.wds_nmIWS^louJdzSo<Nl-p-c£Nc(co,-n-S'naa,olBonaob'?r^/s#td^_lo/DIsO.Jci<no變SlS3t,J£n-.:I)(S'lfssi3-g:.u;」.0SfeoJ-mmHJ(urs:uS?5rtJlEH-UlfNra.-=sc8gnSA私^^d以a0l?3u洚鼸sl;.憂^J^(Ss/I赵c3oJnw#.a)屮i<3lz)pH<班djS乂noI#2srdu3¥?-pIap刍?ea^nD<髟smuoeoBlU三uIZ6sB£dTa?l3 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一3.4消化吸收相关的酶活-GLP2对LPS应激的断奶仔猪肠道酶活的影响见表5。与对照组相比,LPS显<=-二指(尸15著降低了十肠0.00、户〇.〇4和0.020)和空肠的肠粘膜AKP酶活、丫GT=-酶活、食糜中的胰脂肪酶活(P0.047、0.019和0.031)。高剂量GLP2处理显著提5-=GT酶活(P<0.001/0)高了十二指肠肠粘膜的AKP酶活和y和.004,以及食糜=<-中的胰淀粉酶和胰脂肪酶活(P0.019和尸0.001);同时,高剂量GLP2组空肠-GT酶活=粘膜的AKP酶活、y、食糜的胰脂肪酶活也显著提高(P0.007、0.008和-AKP0.004)。低剂量GLP2的处理使十二指肠粘膜酶活及食糜中胰脂肪酶活显著降++<=--(户0.1),aATPase酶活以及低.001和P009。此外十二指肠和空肠粘膜的NK空肠淀粉酶活在GLP-2组与LPS组间差异均不显著。表hG-5l2GLP2N对LPS应激的断奶仔猪小肠酶活的影响[y]341-me-Table5EffectofhGlG2.onenzactivitinthesmallintestineofLPSchallenedweanedilets[y2LP134]yygpg项23目Item处理Treatment比较Contrast—Pooled对照LPS+LLPS+HPre-SSEMLP!23ConG-2GLP-2trolLP十二指肠Duodenum++Na-K-ATPase,54...151153652218057306360828U/mroteingpAKP,482742502<0.00.1<.1<0000001U/mroteingp'GTY,...10358721015111730004500790004U/roteingp淀粉酶Amlasey.75687476...1006000680019U/mroteingp脂肪酶Lipase,177771522717792196084350.0200.019<0.001U/mroteingp空肠jeunumj++Na-K-ATPase,566524524532130.2750.9960.829Ui/mrotengpAKP,........15412414416505004701780007U/mroteingp-GTy.988811...189450326001900750008U/roteingp淀粉酶Amlase,y...1541441661615046701030215U/mroteingp脂肪酶Liase,p.03..4843638616442895220916950102040004U/mroteingp】=-二-::-L:2;碱性碼K酶;谷氨基转移酶GLP2低剂量GLP2HGLP高剂量GLP2AKP33 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一=-=---^-=-LlowGLP2;HGLP2hihGLP2AKPAlkalinehoshataseGTGlti.GLP2g;utamltransedasepp;yyypp2LP--对照::断奶第14天注射无菌生理盐水;S:断奶第14天进行LPS应激;LPS+LGLP2和LPS+HGLP27-断奶后前天每天注射2、BW的GLP2溶液,第10nmol/kg14天进行LPS应激Control:iletsinectedwithsterilesalineond14ostweaninLPS:ischallenedbLPSond14ostweanin:LPSpgjpg;pggypg+L---GLP2andLPS+HGLP2:iletsretreatedwithGLP2atdosesof2and10nmol/kBWerdaforthefirst7dpgpgpyafter.weaninwerechallenedbyLPSond14ostweaninggpg3丫^>-0^^-=比较.01^1^.只2:(1)对照5〇^;(2)15乂53+23乂515+01^;重复数!110;()+--Contrast...+:1controlvLPS2LPSvLPSLGLP23LPSvLPSHGLP2Valuesaremeansoftenrelicates();();();p4.讨论4LP-.1断奶后血浆G2浓度的变化规律-研宄发现,GLP2,1日龄达到高峰新生仔猪血浆的浓度显著提高在吮乳仔猪,94[]之后伴随断奶相关的厌食而显著下降。在本研宄中,断奶后肠道适应性变化的同时,血浆GLP-2的浓度急剧下降GLP-2的降低后肠道的消化吸收能力也出现了下降,;-2水平和断奶仔猪肠道适应之间的相关关系以上结果揭示了GLP。在新生仔猪、肠粘膜损伤或短肠综合征的大鼠研宄模型上的研宄发现-,肠道营养或外源GLP2能诱2(|931()()[,,])--导提高血浆GLP2浓度。相似的,在本研究中,注射高剂量的0〇2显著抑P-2制了血浆GL基础水平的下降,甚至提高至高于断奶时的水平;尽管外源注射GLP-2仅在试验最初7天进行-2,GLP的基础水平却在断奶第14天仍然保持在高水LP-2平,高低剂量的G处理均缓解了LPS引起的肠粘膜损伤。分析血;更重要的是P-2-浆GL能保持高水平的原因,可能由于长期外源注射GLP2不仅促进了断奶后仔-还增强-,猪肠道的适应性恢复,了仔猪分泌内源GLP2的能力这可能归因于GLP2刺激肠上皮细胞增殖和分化的作用效果。但是,由于其中的内源作用机制尚不清楚,因此LP-2LP-2,现在要想提高循环G的水平以调节肠道内环境可能还得依靠外源G的添加。4-2.2GLP对肠重和形态学发育的影响仔猪断奶伴随着小肠形态学结构的巨大变化,包括绒毛萎缩、绒毛高度降低、隐1()1[]窝深度增加,并导致肠道主动吸收功能的下降。在许多动物模型上的研究已表明-外源添加GLP2与肠道发育有显著的相关关系。例如:有研宄报道,肠道营养和外93[]-2可协同促进大鼠肠粘膜的发育生仔猪的研宄中源GLP;在新,灌注不同剂量的222()[[]-2提高了小肠的重量]GLP,DNA和蛋白的含量以及绒毛高度。与这些研宄结果34 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究试验一一-致的是,本研究发现高剂量GLP2显著提高了十二指肠、空肠、回肠的重量以及-小肠重和小肠肠重指数,低剂量GLP2,。然而处理对回肠重没有显著作用效果分2()[]--析其原因,首先可能与GLP2的剂量依赖作用有关,2;此外由于与GLP特异性结合以激活下游信号转导途径发挥生物学功能的GLP-2R主要分布于十二指肠和空33[]-。肠,GLP2R的高度组织特异性分布也可能与此有关97][-0小肠的绒毛隐窝结构变化可以反映小肠的健康状况。与Zhu等(213)研宄一结果,本研究发现LPS导致肠粘膜损伤相关的形态学改变致的是,如绒毛顶端上皮细胞脱落和绒毛萎缩-2抑制了LPS对肠道形态学的作用。GLP,表现为缓解绒毛上皮的脱落毛高度和VCR值-。由此表明,GLP,提高了各肠段的绒2能缓解LPS应--激对肠绒毛的损伤,,提示GLP2可促进绒毛隐窝结构的发育并增强肠粘膜的屏障cker996)以及Ni等(2004)功能,这与Dru等(1iinikosk在全肠外营养的新一生仔猪上研宄报道的GLP-2能抑制小肠萎缩的结果致-。分析本试验中GLP2的作1()41()5[’],用效果可能归因于其促进小肠系膜血流量,刺激肠细胞存活及增殖以及抑制9(61,1)[]细胞凋亡和蛋白水解的能力。4-.3GLP2对小肠酶活的作用防止肠绒毛萎缩能有效改善断奶仔猪的养分消化吸收能力,消除断奶应激对仔猪92[]生产性能的不利影响。本试验测定了十二指肠和空肠的多种酶活,包括肠粘膜AKP、++-a-K-ATPase-GT和N,以及食糜中胰淀粉酶和胰脂肪酶。有趣的是7,GLP2处理显-2著改善了脂肪酶活,这可能与GLP通过提高胰腺血流量促进了胰腺脂肪酶的分泌61[]--有关。此外,GLP2处理显著提高了十二指肠和空肠的AKP酶和yGT酶活。肠1G7道AKP酶是肠粘膜的酶标志物[]近年来发,反映上皮细胞增殖和肠道吸收的能力;()81|AKP能改善T],现J蛋白的表达水平和定位是肠粘膜通透性的重要调节因子。+++一--KATPase是细胞上-Na种完整的膜蛋白,负责维持胞内外Na梯度以促进Na偶--,a葡萄糖共转运载体(Nacosect1联载体的共转运过程如Ngluotranspor,SGLT)、++++[_----NaH交换泵(NaHexchanger,NHE)。yGT酶能分解谷胱甘肽生成丫谷氨--酰,,将其转到外来的氨基酸上生成Y谷氨酰氨基酸最后将其转运到胞内,因此该u()[]酶在细胞中可通过转肽反应进行细胞间的氨基酸转运。在许多动物模型上的研究-。-2对如,均显示了GLP肠道酶活的积极作用效果:在肠外营养的早产仔猪上GLP222[]显著提高了空肠麦芽糖-葡糖淀粉酶和蔗糖-异麦芽糖酶mRNA的表达丰度和酶活;35 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄试验一11|[]-在全肠外营养的仔猪上,GLP2能防止全肠外营养引起的肠道对己糖的吸收障碍,112[]此外上乙烯基GLP-2并急性刺激肠道对葡萄糖的利用。,在断奶仔猪,聚的处理113[]LP-提高了空肠的蔗糖酶活性,以及十二指肠和空肠的乳酸酶活性。由此表明,G2可促进肠道的消化吸收功能70%回LP-2显。在肠切除的大鼠上研究发现,外源G著-浓度-提高了血浆GLP2,并使位于肠神经元细胞和内分泌细胞上的GLP2RmRNA[m]表达量提高3倍,从而增强残余小肠的适应性生长和消化能力。尽管目前对外源-2注射GLP影响LPS应激的断奶仔猪相关酶活的具体作用机制尚不清楚,但是可以114[]-推测这不仅与血浆GLP-2浓GLP2R表达的丰度有关度的增加以及,也可能与肠16[]系膜血流量的提高有关。-4.4GLP2对生产性能的影响LP-2ADG和G断奶应激会抑制仔猪的生长。本研究结果显示G提高了:F,改善了断奶仔猪的生产性能。早前在大鼠上的研究也发现,无论是发生炎症时立刻注射还29[]P-2是延迟注射GL,均能提高动物体重在全肠外营养造成肠粘膜萎缩的啮齿动物;i5n]上240的GLP-2可LP-〇G2,以剂量连续注射促进肠道发育,增加体增重-的促生长作用很大可能归因于GLP2改善肠道发育的作用。11611734][][[]-stense(2av(、anTangChrin等000)、Dli等2012)Gu等(2012)一的研究表明GLP-2作为种神经递质抑制啮齿动物的摄食行为LP-2。G在大脑中118一[]是种强厌食肽,能上调下丘脑中食欲调节神经肽mRNA的水平。外周短期内119[]-注射GLP2能降低小鼠的采食量。然而,与此相反的是,本试验研究发现,断0?7d??ADH奶后、714d、014d各处理组间仔猪的均没有显著差异。与本研宄结12()[]-,chmt研宄指出果相似的是Sid等(2003),外周施用GLP2并不能影响人的食欲和自由摄食LP-2对食欲的。造成这种分歧的原因可能在于生理浓度的循环G211[]调节没有显著的作用效果。5.小结LP-2能促进肠道形态学发育1)G,增强肠道中消化吸收相关酶的活性,改善断奶仔猪的生产性能。-2能缓解LPS应激条件下肠上皮细胞的脱落2GLP,维持肠绒毛的完整),有利于肠粘膜屏障功能的发挥。36 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验二试验二GLP-2对LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤的作用1.前言众所周知,,,仔猪断奶后受到各种应激可能增加肠上皮的通透性使得肠腔中的蛋白抗原,过度吸收的抗原可能触发T、微生物内毒素及其代谢产物侵入粘膜下层91(3422,1][n]。La(细胞发生免疫反应,释放促炎性细胞因子llh等2004)认为断奶仔猪促炎性细胞因子的上调很可能是造成早期肠道功能失调性腹泻的重要原因。抗生素被应用于治疗炎症的发生。然而,抗生素在畜牧生产中的应用可能增加通过食物链造成抗生素抵抗的风险,,因此,为了减少或避免抗生素的过度使用有必要在动物遭受应一激时预防炎症的发生-2。GLP作为种由肠道L内分泌细胞分泌的特异性肠营养多肽,231124[][]在啮齿动物和新生仔猪上具有特异性刺激肠上皮细胞增殖,,抑制细胞凋亡缓125126127[']止肠粘膜通透性增加的作用[]解肠道炎症,和防。在断奶仔猪上,Petersen等94一[]-(2003)和本试验的研宄结果显示,断奶后血浆GLP2浓度急剧下降,小肠的-此外消化吸收能力降低,表明GLP2水平与肠道适应之间可能存在相关关系,试;一验-2显著抑制了断奶后血浆GLP-2基础水平的下降研宄还发现外源GLP;即使仅-2--在试验前7天注射了外源GLP,第14天GLP2处理组仍维持了血浆GLP2的高水LP-?平,G2的预处理是否能抑制LPS诱导的肠屏障通透性的增加呢又能否。那么[%]预防随后发生的肠炎呢?Liu等(2008)研宄认为断奶后肠上皮通透性的增加与TJ-l蛋白ZO1和occudin的表达及超微结构改变有关;而增加的促炎性细胞因子可能通48--128[][]-过调节ZO1和ocdudin蛋白的表达和分布,进步增强肠上皮的通透性。由此,可以推测应激导致的肠道炎症很可能与TJ结构的早期适应性变化导致肠上皮通-,透性的增加有关。是否如此,尚需研宄探明。因此本研究于注射GLP2结束的第796一[](天断奶后第,S诱14天)以LP导肠粘膜损伤的断奶仔猪作为研宄模型,进步-研究当动物遭受肠应激损伤时,GLP2的预处理能否抑制促炎性细胞因子的增加,其相关作用机制是否与TJ信号相关。37 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二2.材料与方法2.1试验动物和饲验设计一同试验。2.2试养管理一同试验。2.3试验仪器和试剂2.3.1试验仪器Nikon荧光生物显微镜(NikonCo.,日本)、石蜡切片机(Leica,德国)、722智能分光光度计上海(上海第三分析仪器厂)、WellsanMK型酶联免疫分析仪(美国-Thermo公司)、超净工作台(SB2,上海净化设备厂,中国)、冷冻离心机(Legendmicro-B17RThermoUSA)、超纯水系统(MillioreioCel,USA)、核(DU800,,p酸蛋白检测仪,-B-Beckman,USA)、PCR扩增仪(PTC0200,IORAD,USA)、凝胶电泳图像分析?--eneGen,RAD,USA(T系统(GiusBIO)和荧光实时定量PCR仪CFX96RealimeB-System,IORAD,USA)等。2.3.2主要试剂D-乳酸检测试剂盒(南京建成生物技术研宄所二DAO检)、胺氧化酶测试剂盒(南京建成生物技术研究所)、显色基质终点显色试剂盒(厦门鲎试剂实验公司)、----ILl、IL6、IL8、TNFa的ELISA检测试剂盒(美国GBD生物公司)p、羊抗兔SABC)、兔多克隆抗体ZO-K博士德生物技术公司)免疫组化试剂盒(博士德生物技术公司,兔多克隆抗体occludin(博奥森生物技术公司)、DAB显色液(北京中杉)、RNA抽?RNAisoPus(宝生物工程(大连、反转录PrimeScritRTreaentkit提l)有限公司)pgwithDNAEraser(erfectrealtime)试剂盒(宝生物工程(大连)有限公司)gp、实时?YBR?PrimeScr-荧光定量SiptRTPCRKitII试剂盒(宝生物工程(大连)有限公司)、氯仿、异丙醇、无水乙醇、氢氧化钠等试剂为国产分析纯。Wes-ternblot试剂:兔多克隆ZO1抗体,兔多克隆occludin抗体,购自ProteintechThH8/SeH9中国分公司;兔抗pMLC多克隆抗体,购自美国CellSignalingTechnology公上海生工公HRP-司,购;;兔抗MLCK多克隆抗体自中国司羊抗兔辣根过氧化物酶38 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验二k?24kDl标记的二抗earthox公司;er(115)Soarbio,购自美国蛋白预染mar,购自中国公司,bestbio;BCA蛋白定量试剂盒、跨膜蛋白提取试剂盒购自上海贝博生物公司;一,购自中国碧云天生物技术研宄所,抗稀释液、ECL特超敏化学发光试剂盒;Tris购自美国Sima公司过硫酸按、甘氨酸Gl(分析纯),购自amresco公司1.5mol/Lg;y;-x-(丁r,isHCl(H8.8)、lmol/LTrisHClH6.8)购自中国Solarbio公司5pp;蛋白上样--D缓冲液(含P疏基乙醇),购自中国Coolaber公司;skimmilk,Tween20,购自ifco;-30cr-B它常用试剂均为国产is(29:1)、SDS和TEMEDBioRad公司%A,购自;其分析纯试剂或生化试剂。2.3.3溶液酉己制1)转膜缓冲液:Tris5.82.9SDS0.37600mLg,甘氨酸g,g,去离子水约溶解后,加入200mL甲醇后,加去离子水定容至1L,室温保存。'2)10父丁88缓冲液(?]^7.6):1出24.2层,他(:180§,去离子水800111[溶解,HC1调至pH7.6,去离子水定容至1L。-3)TBST缓冲液:10XTBS缓冲液100mLTween202mL,加去离子水至,1°L,4C保存。4XSDS-T)5PAGE电泳缓冲液(H8.3):甘氨酸94,risl5.1,SDS5pggg,加入约800mL去离子水,搅拌溶解后加去离子水定容至1L,室温保存。5)tDSl10%(w/vol)SDS溶液:Sg,10mL去离子水配制,室温保存。°6)10%过硫酸铵APS溶液:过硫酸铵APS0.1lmL4C短g,去离子水溶解,期保存。°7)封闭液:0.5g脱脂奶粉溶于10mLTBST溶液,4C可短期保存,现用现配。8)(H6.0)三钠4柠檬酸钠溶液p:柠檬酸.0,柠檬酸0.4,加入去离子水溶gg解并调节pH值,继续加去离子水定容至1L。2.4样品采集2.4.1血;孜采集分别于断奶后第0、7、14天早上使用医用无菌注射器通过前腔静脉空腹采血用--于测定血浆LPS、Dlactate和DAO酶活性和血清促炎性细胞因子水平。样品釆集()一1流程图同试验图,但是具体的时间点稍有不同,即断奶后第14天的血样于注射LPS溶液1h后进行采集。采集的血液样品分别注入含有和不含EDTA抗凝剂的采血39 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二管中分别制备血浆和血清。此外,按试剂盒说明书的方法用装有2mL去热源肝素的试管2mL血2倍稀释,制得的血浆用于LPS浓度的检测。将血(去热源)将液进行°样静置301^11后,于40:条件下,150(>§离心15〇1丨11,将制得的血清和血浆样品进°-20C保存待测行分装后。2.4.2组织样品采集一4cm肠仔猪麻醉处死时间和方法同试验。分别于各小肠中段采集约段用于免5cmRT-PCR和wt疫组织化学分析肠段用于esernblot分析,进行分装后置;取约1q°-80C保存待测此外于液氮中速冻,于十二指肠和空肠中段用玻片刮取,之后转入;肠粘膜用于DAO酶活的检测。2.5测定指标2.5.1肠道通透性变化的测定LPS-te和DAO酶、Dl为了评估断奶仔猪的肠粘膜损伤,本试验分别对血浆(>acta-DAO酶活进行了测定-cae。Dlatt,活,以及肠粘膜的()采用手工比色法操作严格按试------剂盒说明书进行测定。Dlactate的检测原理:D()lactate能被D(乳酸脱氢酶氧化())--生成在波长450nm处有最大光吸收的有色产物。Dlactate检测试剂盒的有效检测限()?mol〇为0.0110m/LDAO酶活使用手工比色法,按照试剂盒说明书的操作方法进行测定。DAO酶活-的检测原理_CHNH00生RCHO、NH:DAO催化R2与和H成3和H202;NH3进222一a-二NADH反应生成谷氨酸和NAD通过检测340nm处NADH吸步与酮戊酸和;-/光度的降低率(AAmin)计算DAO的酶活。对于肠粘膜DAO酶活,需要在检测前对x,肠粘膜进行预处理,方法如下:称取约500mg肠粘膜按10倍体积加入的lPBS溶°>111〇11174)4100003〇10八0检.1^.,于(:条,111丨1,吸取上清用于液(0,?件下^离心129]1。测。DAO酶活使用该样品相应的蛋白浓度进行校正,表示为U/mg蛋白肠粘膜蛋白浓度采用考马斯亮蓝蛋白检测试剂盒进行测定。DAO检测试剂盒的有效检测限为(M00U/L〇LPS的测定使用显色基质终点显色法按试剂盒说明书进行操作,使用722智能分光光度计在波长为545nm条件下进行检测。其检测原理为:LPS激活鲎试剂(tachypleus一amebocytelysate,TAL)中酶的级联反应,活化的酶分解底物产生种黄色产物;黄一成一nm处,该色产物进步与重氮试剂反应,形种在波长545有最大吸收峰紫色产物40 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二0 ̄紫色产物的吸光度与内毒素水平呈正比。该试剂盒的有效检测限为.0051EU/mL。2.5.2血清中促炎性细胞因子的测定----分别采用猪IL13、IL6、IL8和TOFa的ELISA检测试剂盒进行测定,操作按照|试剂盒说明书的试验步骤进行。2.5.3上皮细胞TJ蛋白的免疫组织化学分析采用免疫组化学技术检测十二指肠-occud、空肠和回肠中段Z01和lin蛋白的分布。采用羊抗兔SABC免疫组化试剂盒按说明书进行操作。具体操作步骤如下:1)将4%多聚甲醛固定的肠组织样品经酒精层级脱水、浸蜡、包埋、切片(5mm厚)后,室温放置lh;一2,)脱蜡:切片放于染缸经二甲苯浸泡脱蜡10min后转入另装有二甲苯的染缸再次浸泡10min;3)水合经100%乙醇一0一95%乙醇一90%乙醇一乙醇:脱蜡后将切片10%乙醇80%一一70%乙10m醇层级浸泡in,然后将切片用自来水冲洗段时间(约5min),再转移至PBS缓冲液中孵育5min;4)于染缸内加入3%H0溶液抑制内源性过氧化物酶,将切片浸泡10min,然后22用蒸馏水水浸洗3次;5)抗原修复:为了将抗原的结合位点暴露出来,将切片装入切片架浸入0.01md/L枸橼酸缓冲液(pH6.0)中,微波炉中火加热至沸腾后保持3min,自然冷却至室温,反复两次。将缓冲液倒掉后,水洗两次;6)封闭:将切片取出置于湿盒中,滴加PBS液浸洗2minx3次,擦干组织周围PBS°液,滴加山羊血清封闭非特异性结合位点,于37C培养箱中孵育30min;一7)加,PBS抗:用PBS液沿玻片轻轻冲洗掉血清用吸水纸将组织周围的液吸千。ZO-110012将兔抗1多克隆抗体按:稀释,兔抗occludin多克隆抗体按:50稀释后,滴°加于组织上,4C冰箱中孵育过夜。阴性对照滴加磷酸盐缓冲液(PBS)作为代替;8)加二抗:将切片用PBS液浸洗2minx3次。滴加生物素标记的羊抗兔IG二抗,g于°37C培养箱孵育30min;°9)加SABC:将切片用PBS液浸洗2minx3次。将SABC按1:100稀释后于37Cx孵育20min。用PBS液浸洗5min4次;10)显色:将DAB浓缩液(2〇x)按1:20比例进行稀释后,擦干组织周围的PBS41 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二液后滴加DAB显色液;一,7011)脱水:将显色后的片子装入染缸用清水冲洗段时间将切片依次浸入%乙°-----乙醇-/乙醇-醇80%90。95%乙醇100%乙醇100%乙醇二甲苯二甲苯,每个试剂中放置2min;12)封片:滴加中性树脂,用盖玻片轻轻盖上。封片后使用Nikon荧光生物显微镜xx)观察,于光镜下(l〇〇)随机选取3个视野,并在高倍镜下(40〇观察阳性颗粒在肠上皮细胞间的分布并拍照。2.5.4RNA的提取及cDNA的合成使用TaKaRaRNAisoPlus抽提各肠段肠粘膜组织样品的总RNA。对RNA浓度和质量进行检测,取总RNA原液1此,加入99fiL的DEPC水,混匀后在核酸蛋白分析仪?中测定280nm和260nm处的OD值及浓度。OD260/OD280值在L82.2符合反转录对总RNA的浓度要求。另外,取少量RNA经1%琼脂糖凝胶电泳检测提取RNA的质量,以28S核糖体RNA条带的亮度约为18S的2倍为好。?然后,将检验后质量较好的mRNA按反转录试剂盒PrimeScriptRTreagentkitwith一gDNAEraser(perfectrealtime)说明书进行配制反转录反应体系。第步配制去基因组°DNA的反应体系,,混合均匀后在42C加热2min后按反应体系加入其它试剂,混合均°°°CA-匀后于37l5min,85C5sec进行反转录,将反转录获得的cDN模板置于20C冰箱保存待用。反应体系配制如表6:表6反转录反应液配制Table6Mixtureoffluorescenceuantitativereversetranscritionqp1^3Si5xgDNAEraserBuffer2iL\DNAEraser1LgpTotalRNA2iL\RNasefreedH205iL(°混合均匀后42C2min5xPrimeScrit?Buffer2(forRealTime)4pLpPr1imeScript?RTEnzymeMixIRTPrimerMix1iL|RNasePrimerdH204iL(Totalvolume20°37015111丨11851556(:混合均匀后,进行反转录42 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宂:试验二2.5.5引物设计及合成--在NCB-八/17、/L6、/L-&7WF-a和I网站上查找猪ZOMLC/C基因序列,利用Oliga软件设计引物序列,引物序列见表7,引物交由?Invitrogen英杰生命技术公司合成,内参基因为表7qRT-PCR引物1-Tableimer7RTPCRrqpSeuenceofrimerGenBankqpGeneLength(bp)F:forwardR:reverseaccession(,)',--GAPDHFCTGAGG3i〇2NM:5CATCCTGGGCTACA001206359J''R-GCAATG-:5TGGTCGTTGAGG3''--ZO1F:SAAAGCCCTAAGTTCAATCA^145XM003121672.1,,R--:5GTGTCAACGCCACTATCA3,,OccludinF_-:5CTTTCTCAGCCAGCGTAT3112NM001163647',R--:5ACATCACGATAACGAGCATA3,,L---IiF:5TACATGGTTGCTGCCTGAAT31582p14055NM.1,'R--:5TGAGAGAAGGCTGGCTCAGT3,,---IL6F5GCTTCCAATCTGGGTTCAAT3164:NM214399.1,_-R5-CCTCAGGGTCTGGATCAGTG3:’'-IL-8F-:5TCATTCCTGTGCTGGTCAGA3111NM213867.1’,R--:5ACAACGTGCATGGGACACT3’.-_TNF-aF33:5AACCTCCTCTCTGCCATCAA17NM214022.1,'-R-:5TGCCCAGATTCAGCAAAGTC3’'MLCKF--:5CTCCAAGGACCGGATGAA3114XM001929078.3''R--:5CCACTGAGCCCTGAGATCAT3'===--d---aGAPDHlceraldehde3hoshatedehroenaseZO1zonaoccluden1TNFtumornecrosisgyyppyg;;=fac-MLCKilihikitorSamosntchannase;yg2-.5.6qRTPCR?--采用IQ5BIORAD荧光定量PCR仪进行RTPCR扩增反应,按SYBRPremixEx?TaRN)-qII(TliaseHPlusRTPCR试剂盒说明书配置12.5^L反应体系(见表8)。°°实时定量PCR反应程序为:预变性95C,10sec:变性95C,5sec:退火延伸°30ec-7-s,共40个循环;(24PD//、ZO和occ/wd/?的退火温度均为55C,辽以、/K、°°°°°°-/U、77VFa、MZC尺分别为60C、60C、59C、58C、58C。扩增完成后以0.5C°°5C逐步升温到9一为温度梯度从65C读取融解曲线,以检验扩增产物的特异性。同-批样品不同板间的Ct值采用BioRadCFXmanagervl.6软件进行板间校正,校正后13C)[1的结果采用Pfafi法(2001)进行相对表达量的计算。43 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验二表8荧光定量反应体系Tab-le8MixtureofrealtimePCRreactionsstemy试齐uWm上游引物(5nmol/L)1nL下游引物(5nmol/L)1hLSYBR(x.II2)625LncDNA模板1iL(RNAasefreeddH203.25Ln总体积12.5Ln2.5.7Westernblot一抗均列于表9中试验所用。一表9Westernblot的抗Table9ListofantibodiesusedforWesternblottedilutionManufactureryp-RabbZOitolclonal1:1000ProteintechGrouInc.USA1py,p,occludinRabbitolclonal1:1500ProteintechGrouInc.USApy,p,MLCKRabbitolclonal1:500SanonBiotechChinapyg,-MLCThrlllii18/Ser19Rabbitolcona1:1000CelSnalnTechnoloUSAp,,pygggyGAPDHMouseltimonoclona1:10000ProentechGrouInc.USA,p,Westernblot试验具体操作步骤如下:1)制样,:将冷冻肠样经液氮速冻后使用研磨杵研成粉末使用总蛋白提取试剂盒严格参照试剂盒说明书的操作步骤提取样品的总蛋白。具体操作步骤如下:取约100mg粉末,加入500(xL含有2pL蛋白酶抑制剂(成分为AEBSF、leupeptin、aprotinin、-tpepstatinA、E64、besatin和EDTA)的蛋白裂解液,使用Polytron勾楽机勾衆。将°匀浆于4C条件下12000xg离心15min后吸取上清液。2)蛋白定量:按照BCA蛋白定量检测试剂盒说明书进行测定。将标准蛋白浓度倍比稀释为2000pg/mL、1000|〇_g/mL、50〇ng/mL、250(ig/mL、125(ag/mL、50pg/mL和25pg/mL;将BCA反应试剂A与试剂B按照50:1的比例混合,制成工作液;°,与200pLBCA工作液混匀后37C放置30min取20^L适当稀释的蛋白样品,于波长562nm测吸收值A,绘制标准曲线,并根据标准曲线确定样品的蛋白含量,根据°-C。。稀释倍数计算样品的蛋白浓度,然后将蛋白样品分装保存于80配方配制-3)配胶:按以下12%的SDSPAGE分离胶和5%的浓缩胶(见44 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二表10)。-102%SDSPAGEmL表1分离胶配方表(单位:)lf-Tabeli10theormuatonof12%SDSPAGEseparationelsg ̄ ̄W&12%分离胶5%浓缩胶 ̄ ̄ddH20332130%聚丙烯酰胺4.00.67—-.i251.5mol/LTrsHCl,pH8.8—-0.5l.Omol/LTrisHClH6.8,p..10%SDS01004.10%AP010.04TEMED0.0040.0044)蛋白变性:根据测得的蛋白浓度结合总蛋白上样量(30Mg)和上样体积(20><pL)计算5l〇adingbufer的添加体积,加入bufer后手动混匀后瞬时离心,于沸水中煮5min,冷却后再次瞬时离心。5)垂直电泳:每孔加入20pL蛋白样进行垂直电泳,电泳程序为:恒压60V,30min,然后恒压120V,90min,时间根据所测蛋白的大小适当延长或缩短)。6)转膜:以半干转方式进行转膜。电泳结束后取出胶板,根据预染marker大小判断目的条带所在位置,用切割刀修好胶,将胶浸没于转膜缓冲液中平衡约15min;根据胶块大小将PVDF膜和上下两块转膜滤纸进行裁剪100%甲醇浸泡活化PVDF,用一膜,约15sec后取出与滤纸同浸于转膜缓冲液中。待到滤纸浸透转膜缓冲液后,则一PVDF一一在转膜槽内的板式电极上按以下顺序叠放:下层滤纸膜胶块上层滤纸一层过程中可能产生的气泡(用滚轮赶去每)。然后用棉花将上下板式电极擦上转膜缓冲液,,20,并吸去槽内多余液体装好电极以恒压V转膜45min(转膜时间视本试验中目的蛋白大小可适当延长或缩短。)7)封闭:加入由5%(wt/vol)脱脂奶粉和TBST缓冲液(137mmol/LNaCl,20-HC-mmol/LTrislH7.401%Tween20,,p,.)配制的封闭液常温下摇床摇2h,以抑制非特异性结合。一8)回收封闭液,将膜用TBST漂洗10min,加入由抗稀释液按相应比例稀释°一C冰箱孵育过的抗,于4夜。一x,将膜用TBST漂洗10m二9)回收抗in3次。将抗按1:10000比例用封闭液进行稀释,加入二抗,常温摇床摇2h。45 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二10)回收二抗,TBST洗膜10minx3次。将ECL化学发光试剂A液和B液按1:1比例混匀,将膜用吸水纸蘸干后浸于显色液中3min。11)将膜置于凝胶成像系统的载物台上,用maeLab软件操作界面设置程序,Ig拍照并进行图片分析。2.6统计分析GLP-217试验数据均以平均值±SEM表示,SPSS.0。以注射剂量作为主效应采用软件进行One-waANOVA单因素方差分析组间平均值采用LSD法进行y,不同试验,户<0。差异显著性检验以.05表示差异有显著性意义3.结果-2D--ce3.1GLP对血浆LPS、latat和DAO酶活以及肠粘膜DAO酶()活的影响断奶当日10,所有仔猪的血浆LPS水平均低于试剂盒最低检测限。如图所示,断奶第7天(LPS应激前),各处理组血浆LPS浓度提高到可以检测但相当低的水平。--2LPS的浓度与preLPS组相比,高剂量GLP的处理显著降低了血浆(尸<0.05)。断奶后第14天(注射LPSlh后),与对照组相比,LPS应激组仔猪的血浆LPS水平<-2组仔猪血浆LPS显著低于LPS应激组<显著提高(户0.05)高剂量GLP(尸,但是-LPS组-0,LP2.05)。断奶第7天(LPS应激前),与pre相比低剂量G对断奶后血浆---DlaCtate和DAO酶活的提高没有显著的作用效果,高剂量GLP2显著抑制了断奶()D-tteDAO<)。,后血浆(X)laca和酶活水平的提高0.05断奶后第14天在LPS应D--ttDAO激lh后,与对照组相比,LPS应激组仔猪血浆lacae和酶活水平显著提()高(P<0.05);LPS应激24h后,所测十二指肠中段和空肠中段肠粘膜DAO酶活则P<0)P-LPS引起的出现了显著降低(.05。高剂量GL2预处理组显著逆转了--DAO<-Dlactate和酶活水平的改变(尸0.05),显示出外源GLP2缓解LPS引起的()肠屏障损伤的长期作用效果。3-.2.GLP2对促炎性细胞因子的影响LP-EL-2对断奶仔猪肠炎的作用效果ISARTPCR为了研宄G,试验分别采用和q---检测技术测定了IL-l、IL6、IL8和TNFa的血清水平以及小肠中mRNA的相对表p46 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二--达量。如图11所示,断奶后第7eLPS组相比GLP2天(LPS应激前),与pr,高剂量-L--TNF-处理显著抑制了血清ILip、I6、IL8和a水平的提高(^<0.05)。断奶第14----天,与对照组相比,LPS应激显著提高了IL13、IL6、IL8和TNFa的血清水平(P(<)-0。2,.05然而,与LPS应激组相比,尽管低剂量GLP预处理的作用效果不显著LP-2<0但是高剂量G预处理显著提高了血清促炎性细胞因子的水平.05)。AB--■=!LPSdDlactate()256**15**1,1,e^nsinrsri-§128广il§Ha-1。fi鬥专丄3f64〇.5丁一 ̄^―目〇防|5*0-—1.25§iPlflnip-i-125B^rinilinnMl_!丄i■II一0I(/)?IVyj^//1///\\ontro-+-級ClaLPS+LowGLP2ontrolOLPSLow織CGLP2SPS+-+-E3LPaLHighGLP2E3LPSCDLPSHighGLP2CDPlasmaIntestinalMucosa20-,★★'rv〇〇-**.3|"l-^14lx1ilr'-°-2i〇*^1Ir!6Af!■rSi:UiltilkIbuhimyII^^^<〇〇j_j—邊6#《//A+-+-tmtrol口LPSLowGLP2酺Conrol□LPSLowGLP2iConE3LPSOLPS+H-SLPS+H-ihGLP2mLP口ighGLP2g图-^(八)、0七^80酶活(:1001^2对血浆1^(6()和0八()以及肠粘膜0八0(0)的影响(重=复数n10)ff---Fllheiiure10TheeectofGLP2onasmaLPSADactateBandtactvitofDAOinlasmaCgp(),()(),yp()*<-Dof.andintestinalmucosaweanedilets.:P0.05vsreLPSon7dand14d.Valuesaremeansof()pg(p)tenre.plicates47 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验二-A-BIL6IL1p-1--1500.£80,**£It*口nn?-?b11000tIxiiiiflfi£.;1mA*I:s*5ni!il*!llililiill^?/,,,+-Con+Lo-trowG醐trol〇LPSwGLP2@9Conl〇LPSLoLP2+H--E3LPSCDLPSEDLPSOLPS+HighGLP2ighGLP2CD-^oIL8TNF800-80-n*££_|1I:r^Tc600-Xc60--40-!lIff]l200-tgniI20-I〇l|ioiti||/z////on+w--mCtrotroPS+wlOLPSLoGLP2mConlDLLoGLP2E3LPS□LPS+H-+-ighGLP2ESILPS〇LPSHighGLP2-=图11断奶和LPS应激后GLP2对血清中促炎性细胞因子含量的影响(重复数n10)---Fllfiltkftiigure11TheeffectofGLP2onserumevesoronfammaorctoinesaerweannandostLPSpyygp*cha<-llenge.:P0.05vs.reLPSon7dand14d.Valuesaremeansoftenrelicates.(p)p12--如图所示,LPS应激24h后,LPS应激导致各肠段中/L从、/Z6、/U和--Fa的mRNA表达量显著增高(尸<0.05)。与LPS组LP277V相比,低剂量G预处理-<-显著抑制了空肠和回肠中/L6mRNA的相对表达量(尸0.05),而高剂量GLP2预<处理则显著抑制了各肠段以上促炎性细胞因子的基因表达(P0.05)。48 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二L--IL6AI1B6-5**1,n气rrn^*******§I〇*¥1TIIJi爸S"AItITxII._[]2'5'—iU<?3<,l,II11a(]IJMillillIQ/,/,y,+-flontrowGP2+-lCl□LPSLoL_Control〇LPSLowGLP2E3LPSCLPS+-mLPS+-DHighGLP2LPSCDHighGLP2CD--8TNFaIL**fi64n^**二 ̄rrn—i***§rT〇3-*丄**T— ̄??—3-54TT|JL厂1厂TTa;JLTpia_SJL^TT2-1iinii1!iii!aIkT1?552.iX%§tiiiJiMijiJiiilllii/./^/命//^</</+-+Low-trowWkConroLPSGLP2WkConl□LPSLoGLP2tl〇+-+H-EDLPSaLPSHE3LPS〇LPSihGLP2ighGLP2g图2LPS应激后GLP-21对十二指肠中段、空肠中段和回肠中段促炎性细胞因子基因表达的影响(重=复数n10)F---iure12TheeffectofGLP2ontheeneexressionofroinflammatorctokinesinthemidduodenumggppyy,*-eunum-<midandmidileumafterLPSchallene.:P0.05vs.LPS.Valuesaremeansoftenrelicates.jgpj3-T.3.GLP2预处理对LPS应激的断奶仔猪肠道J屏障的作用效果3.3.1TJ蛋白的结构分布-2为了测定GLP对肠道TJ蛋白结构的影响,本试验采用免疫组织化学分析技术分别T-1J1cc,测定了蛋白ZO和oludin在肠上皮细胞间的超微结构分布。如图3所示各肠段--对照组中,ZO1蛋白的免疫染色呈典型的蜂窝网状TJ结构(图13:方框)。ZO1蛋白的免疫阳性染色呈棕色,其亚细胞定位于细胞膜上,在绒毛顶端沿着肠上皮细胞的胞间区49 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二LPS应激Z0-1域呈线状分布的结构分布发生了改变,。导致沿细胞边缘分布的连续性线)LPSP-状结构断裂(图:黑色箭,网,213头状结构消失。相比于应激组低剂量GL处-LP-理组Z01蛋白的线状结构大多数亦有断裂,有少数完整的网状结构;然而,高剂量G2处理组Z0-组相似呈更加完整的网状结构分布。1的超微结构染色与对照,少有断裂,并1-4所示,与Z01如图阳性染色相似,各肠段对照组ocdudin的免疫阳性沿绒毛肠上皮细胞边缘呈线状分布,整体看来呈典型的蜂窝网状结构(图14:方框)。在LPS应激的仔猪上,ocdudin线状免疫阳性染色出现断裂,网状结构瓦解(图14:-2黑色箭头occludin组的免疫阳性形态学与LPS应激组相似,但是);在低剂量GLP阳性染色更深、线状分布偶有断裂,高剂量,可见部分完整的蜂窝网状结构;然而GLP-2处理组occ。ludin的阳性分布几乎恢复到与对照组相似的状态3.3.2TJ蛋白的表达--本试验通过RTPCR和westernblot检测技术测定TJ蛋白Z01和occludin基因q的相对表达量-i。如图15B、C所示,LPS应激导致十二指肠、空肠、回肠中段ZOccRNA表达量显著降低--RNA相和o/wA>?m;低剂量GLP2处理组ZOi和m对表达量有所提高LPS组LP-2组则显著提高了LPS,但与相比差异不显著;高剂量G一-降低的Z(97和基因的相对表达量。进步使用Westernblot检测技术检测-A所-Z01和occludin蛋白的表达量。如图15示,结果发现,同GLP2对mRNA表--达量的影响相似,LPS降低了Z0occludin的蛋白表达1和,GLP2剂量依赖地抑制-occudn蛋白的表达量-1l。PT了LPS降低的Z0和i以上结果显示GL2对于维持J结构完整性的重要作用。-3.4.GLP2对LPS应激的断奶仔猪MLCK/pMLC旁路的影响一为了进步研宄LPS降低Z0-ocdudin蛋白表达的胞内分子机制1和,我们检测了MLCK的基因和蛋白表达,,并对其革巴蛋白MLC的磷酸化水平进行了测定。如图16所示LPS应激导致十二指肠、空肠和回肠中段HmRNA相对表达量显著高于对照组,低LP-2处理的作用效果不显著-2MXX的剂量G,而高剂量GLP处理使基因表达显著低于一LPS应激组(尸<0.05)。与MLC/CmRNA相对表达量的变化相致,LPS提髙了MLCK-的蛋白表达,而GLP2剂量依赖地抑制了MLCK蛋白表达量的增高。如图17所示,与上游MLCK蛋白表达量变化一致LPSMLC的,应激组仔猪各肠段磷酸化水平出现了显-著地提高,而GLP2预处理剂量依赖地抑制了LPS应激提高的MLC磷酸化水平。50 曰^Sd§评sIl-?—>3S3C眾l^。ox)Tn(-CraO製OiT3恂3wlu^闰cas3-l)M^r腠J£-C-sOiHTI(sUsis3))ssM?-dl、£sll-^fl^3plo3+M一z-s-i7dDf,^I^o-lOunrN日^x+5ocZn力oont^口ots?3so#^回^农〇3z^)--I2dI味1、-£s.l-w坭曰o3oS仁^3I留3un?¥如「wa.-3lan思『uw+涨^-?wcasFfw^>sd补-^’£^1T+o^^3-乂q0<窓of|<^uS)o怔>o1^|蓝E£I33崁=O-sz袋0N-识3Od勺J|-*0J-3caw0逗勺lMu乂2-.2规f二^^.sllsI諶莽日+s。c琮眾3do、裨ll^(s#!s莽s3£3^J)馘s0os二七dzx谢§趑¥53s啣亡乐鞦0Pw?s|U!I1Ez0-舀^I93d闰5J,l回淫nlf卻3c>MJs3^o呆I5?^nU多蒸c.(.^o^q’e9-s11Gw袒W+9=-s)?d?s^,(wQJ窃槲乂>N042s0sp-寸^(L>K4【^)Jo-§2^0^-昂=cs.-w2o3}Z=OJ,J-^p(*2N朴、sw3rl-5^-f<.*!=:-o屮>)^q1/乂7lfM|s二qlscI0一赶盔^-x2E<L—)补-sw+*犮』Os^¥0Nd婆。^fl-刍335班£]§<N7s〇3Q髟1哉Is£二^+£]二s〇3a1n150斑一z^+d-夔搂£o3,ll运£上sf?)§u[/l3A胡u0<cS1杷wJ+Cs制肆o<rl劑鍫驶9蒙±<01^?o盔袒WG£1汆^?漱 鼯逗q¥s怨寸w-(N^5aS£J3<3s£J赇.^^1IC.銜力sr3§Uso*K-5。nw3^I17垢M£-JS0Ws+-J0农O.--寸(P1o)漱u^)扫c?£o^碧nocA帐3rall思-7nnl坭J!u■^3uK如IcUTI琛s?p婆u?E补ca舭Sy(IgdlH苌W)uIJsj>ElI袋m^_SInIi. ̄u^^u龊On0^J逗'^U,'识or怨fC3S,-0-OIp^^O箕l33t^晒^1u一0f潞一Z00¥.s#0o1p。Y^r)n馘构sp日兰3^姻=so0芸Suo(i入Hw运L)IpssIw芸ocaIn^^-s.l-021#g邾>-^ssP^oHP>3G轫J=j^)Ud眾li淫ox1l3u-趑袒友0op幽^旮?]邶c±:u?es获窓wu^3sJoSjc^fl:回w^-3pc3F足S峯<l)oLsP^U(3S忍<L)In8ssPsuuf)U劫lsJap^u0}ou口谳ln.s)趑tco_足.£o3--i^B(0l垢x窓lolP尔o3匪^J识寸0-&£s)—)K灰sS,3i3<s(ucJl。l<u^Pl赵)卸3(ui-i3l0q补涨s0赵-wl0q屮S如.axJ缶-o3.^班I繫n婆Sp(u补挺oS-|靶oUdc,m¥s3uJ^<0lOpiiH33-_-1Qs刍'S^^-03oolx^劣胆&)ol?el恤f^msi奮^鏊二coC^e3^H龌ovy^+m§词ap(%uoM*l|/5-flqccuo^-j0.c_1-2-t?is-_-l制^P>o^?|漱uo|nu3£c^-_^£j矗^1激30?突3C靶^2蝴§s0函趔 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宂:试验二ADuodenumJejunumIleumfMrf?M^"5s§5-ix〇IO-JX22laSS1^Isi§ZO-1-??Rmm濟義_鑛齡MI230kD.LOccun-m-_mm__mm?*??m_??**ldi?mutmmmm59k〇pdh-_?ga|__嚷__1136k〇BCOccudnli4ZO-18-i飞<*弋.rlifcilii+nw-CoLPSLGLP-2HiCotro+nl口LPSLoGLP2mtrol□ow+-+H-EDLPS〇LPSHighGLP2E3LPS□LPSighGLP2--ldin、图15GLP2预处理对LPS应激的断奶仔猪后ZO1和occu在十二指肠中段空肠中段和回肠中段组织--中表达的作用效果。A:westernblot检测ZO1和occludin蛋白表达,GAPDH为内参蛋白;B:高剂量GLP2=抑制了-/mRNPn0LPS降低的ZO和occ/w必?A的表达,GADH作为内参校正基因。重复数1。F---igure15TheeffectofGLP2retreatmentontheexressionofzonaoccluden1ZO1andoccludininthepp()-m----midduodenumideunumandmidileuminLPSchallenedweanedilets.A:ZO1andoccludinrotein,jjgpgpexpressionwasdeterminedbyWesternblot.GAPDHwasusedasahousekeepingprotein.B:Pretreatmentwith--dhe-theididoccludll.highdoseofGLP2(10nmol/kgreventetLPSnducedecreasenZO1aninmRNAeves)pGAPDHwasusedasareferenceenefornormalization.Valuesaremeansoftenrelicates.gpADuodenumJejunumIleumfS^fM^^^一含吾|^SS一!siiIasiI§ii■--21m^1kDickmmwmdh'邡gapmmmmm個齡确_mm■__kd—nmmiimBMLCK5n**气rrnc4.I** ̄.*爸il1T\3-2:Ir)ii爆愈MI//y命</ConLLP-2明trol口LPS+owGIS+H-LPihPE3LPS□GL2g-图16GLP2预处理对LPS应激的断奶仔猪各肠段MLCK表达的作用。A:westernblot检测MLCK蛋53 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二白表达-2^,GAPDH为内参蛋白;B:高剂量GLP抑制了LPS提高的MLCKmRNA的表达,GAIDH作为内参校正基因=,重复数n10--FiliiMLCKigure16TheeffectofGLP2retreatmentonmosnihtchanknaseexressionineachintestinalpyg()p-ilil.CKiiWessegmentnLPSchalengedweanedetsA:MLrotenexressonwasdeterminedbternblot.pgppyGAPDHwasusedasa-housekeepingrotein.B:PretrealmentwiththehihdoseofGLP210nmol/kpg(g)revented-ptheLPSinducedincreaseinMLCKmRNAlevels.GAPDHwasusedasareferenceeneforgnormalization.Valuesaremeansftenrelicates.opDuoIdenumJeunumleumj^^rM^7?iai色ie:?」工O1工〇-Jig3-**++++4++wcttt£icotnc(/>ldlor)oo3^^^3s±5Thr18/Ser19獻MLC-?__mmmmmmmmmmm<mmmp1gk〇gapdh-l_葡麵_mil_36kD图-217GLP对LPS应激的断奶仔猪小肠各段肠组织中MLC磷酸化的作用。采用westernblot技术进行检测,GAPDH为内参蛋白。F-miure17TheeffectofGLP2onhoshorlatedosinlihtchainMLCintheeachintestinalgppyyg()-MLCWesementinLPSchallenedweanedilets.Thelevelofroteinwasdeerminedbstbl.ggpgpptyernotGAPDHwasusedasahousekeeinrotein.pgp4.讨论4-.1.GLP2对受损肠粘膜屏障通透性的影响D--aCtate,l是细菌发酵产物在哺乳动物组织中不能生成或代谢,在血浆中的水()3一1[--平相当低。因此,Dtt\由laCae被认为是种有效评估肠道通透性的早期指标()于DAO主要存在于肠粘膜中,而血浆中几乎不存在,所以肠粘膜DAO酶活可作为291[]DAO,血肠粘膜完整性及损伤的标志物;此外浆酶活也作为预测肠道损伤的标志32331,1[]。LPS是革兰氏阴性菌的外膜,可引起动物强烈的免疫反应。本试验中,断奶当天血浆LPS的水平低于试剂盒最低检测限,提示仔猪肠道健康,肠粘膜屏障功能7LPS水平提高到平均水021EUmL,正常。在断奶第天由血浆中平为./对照组血浆-D-tat51%DAO000%()lace水平较断奶水平提高了.00,同时酶活较断奶水平提高了6.,结果提示断奶应激导致了轻微的肠粘膜屏障损伤,从而使肠上皮通透性有所提高。本--试验中在断奶后第14天,对照组血浆DlaCtate和DAO()酶活水平已降至断奶水平,LPSD--tDAO应激组血浆()lacate和酶活分别较断奶水平高83.83%和81.64%;而与54 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验二--,LPS应激导致断奶仔猪血浆DactateAO对照组相比()l和D酶活,分别显著提高了100.00%和180.00%,并使应激24h后十二指肠和空肠粘膜的DAO酶活分别降低了129PS[]36%和49%,以上结果表明L应激严重损伤了肠粘膜屏障功能,而这与他11等的研究结果相似。---然而,断奶第7天DtDAO,高剂量GLP2处理显著抑制了血浆laCate和酶活()-的提高,,GLP2;并且断奶第14天预处理剂量依赖地缓解了LPS引起的肠粘膜通透性的增加,对抑制细菌及其代谢产物的入侵显示出长期的作用效果。本试验结果与28一[]GLP-2ameronerdue)在其它动物模型上的研究结果致。C和P(2005在小鼠上发现LP-2预处理能降低细菌的粘附和对上皮的入侵,提前4h进行G,改善由缺水应激(wateravoidancestress)导致的空肠、回肠和结肠上皮屏障通透性的增加Hadianni。jy3[](2009)在非肥胖的糖尿病(nonobesediabetic)小鼠上发现上l〇/d,ng剂量连续-d2显著改善了空肠的跨膜电阻-14注射GLP。总而言之,以上结果提示GLP2能缓解断奶仔猪肠道损伤,并增强肠屏障功能以抵御断奶后遭遇各种应激因素的损害。4-.2GLP2对LPS应激导致的断奶仔猪肠炎的影响在病理条件下,,,随着肠道通透性的增加抗原物质直接侵入固有层触发T细胞---产生促炎性细胞因子。研究证实,许多促炎性细胞因子(包括ILl、IL6和TNFa)p5658591341,',]能刺激细胞旁路的通透性。本研宄测得断奶第7天仔猪促炎性细胞因子9[一]----ILlp、IL6、IL8和TNFa的血清水平均显著提高。这与Pid等(2004)的报道-ILl-致,该研宄指出仔猪断奶后血清p水平显著增加,伴随小肠中和77^〇(mRNA表达量显著增加。此外,本研宂结果显示,LPS应激后,促炎因子的血清水平及在小肠各段中mRNA的表达量均显著提高GLP-2;处理抑制了断奶引起的血清促炎性细胞因子的提高LP-2。本试验中G的抗炎作用与在其它研究模型上得到的结果(一3)26135[][][]致,、、,包括肥胖小鼠患小肠炎葡聚糖硫酸酯引起的急性结肠炎术后肠5113271[]][]梗阻的小鼠,LPS应激的断奶仔猪,患炎性肠病、三硝基苯磺酸引起的回肠29]26[一[]]-炎、坏死性小肠结肠炎的大鼠等。本研究还发现GLP2的预处理在断奶后定时期内抑制了由LPS提高的促炎性细胞因子的血清水平及小肠各段中基因的表达水一-平,。分析其原因很可能与试验中测得的GLP2内源基础水平的显著提高有关;—从断奶当日起至断奶第-214天,高剂量组血浆GLP直保持在断奶及以上的水平,这可能使得断奶后肠道适应性恢复更快完成,这有利于断奶期间肠道对营养物质的消55 二四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验化吸收;,,以及后期生产性能的改善其次通过肠道形态学的变化可以看出体内较高-水平的GLP2有利于保护仔猪肠粘膜结构屏障的完整性以抵抗不良应激的破坏作用。-LP-2GLP2的以上研究结果揭示了通过外源G提高内源基础水平,可作为防治应激导致肠炎的一种途径。4-.3GLP2对TJ蛋白表达量的影响那么-2在?越,GLP断奶仔猪遭受应激的条件下是如何影响肠炎的发生发展的呢来越多的观点认为,防御性的肠道TJ屏障对于肠炎的发生发展有着至关重要的作用1361,37[]-。L。因此推测,GLP2可能经TJ信号影响参与抗炎响应的关键蛋白的表达iu962[]等(008)研究发现早期断奶仔猪肠通透性的增加可能归因于肠上皮ocdudin一-ccmRNA表达的降低。ZO1是种膜蛋白,定位于胞衆oludin的末端,从而形成稳-定的连接系统。ZO1和ocdmiiri表达的増加对于降低细胞旁路通透性有着重要的作1391ZO-用。本研究中,我们对肠组织中1和ocdudin的表达及分布进行了测定。O-结果显示1和occludin表达下降而本研究首次在断,LPS引起断奶仔猪肠上皮Z;-2在LPS应激条件下促进了十二指肠奶仔猪上研宄发现外源GLP、空肠和回肠中段--ZO1和occludin蛋白的表达。关于GLP2对TJ蛋白的影响,仅见零星文献报道。与14G]Ch200[本研究结果相似地,在体内试验中en等(8)在梗阻性黄瘡的小鼠上发现--GLP-2促进了肠ZO/和occ2不仅促进未感染/wd/n的mRNA表达。在奶牛上GLP141[]艺的奶牛TJ相关蛋白的表达,也能抑制引起的肠组织TJ蛋白的下调。-2显Caco-2细胞系ZO-此外,在体外试验中,GLP者提局了1和occludin蛋白的表达,6142[][】-缓解了TNFa引起的通透性的增加。在离体培养的断奶仔猪空肠肠段以及正常143[}-J2-的IPEC细胞上研究发现,添加GLP2能显著促进TJ蛋白的表达,增强肠上皮屏障功能-2剂量LPS对TJ。此外,免疫组织化学分析显示GLP依赖地抑制了蛋白超-ZO1ludin。微结构和分布的破坏作用,使和occ蛋白的蜂窝网状结构更为完整因此,断奶后GLP-2的高水平可持续促进TJ相关蛋白表达以抵抗不良应激对TJ结构的改。变,,,有利于肠屏障功能的维持从而减少入侵粘膜下层的有害物质缓解肠炎的发生4-2LCKMLC旁路的影响.4GLP对M/p在维持TJ结构稳定方面,研究发现MLCK表达量的增加可提高MLC的磷酸化MLC的磷酸化牵拉肌动蛋白F-actin,水平,骨架使其发生位移由此导致与其相连的“”-occZO1和ludin蛋白结构发生重排,TJ发生泄露,从而提高肠上皮细胞间通透性56 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验二144丨34145[[,]]A--l((TNF。Sadi等2016)和Ye等2006)报道,促炎性细胞因子a通过-J-kB激活MXX的基因表达引起肠上皮T通透性的增力,ILlNF[]。此外p也通过提高57一J[]-依赖的MXX基因转录水平介导T通透性的增强。为了进步阐明GLP2与断奶-仔猪肠道TJ之间的关系,我们测定了GLP2和MLCK信号旁路的信号分子之间的关系。研究结果显示,伴随肠炎的发生,LPS应激提高了MLCK的表达量及MLC的磷-2的预处理在降低促炎因子产生的同时酸化水平,显著降低。值得注意的是,GLP了小肠各段中MLCK的基因和蛋白表达,并伴随MLC磷酸化水平的下降。以上结果表明7MLCP-2缓解LPS应激的断奶仔猪肠道炎症及屏障损伤中处,MLCKp可能在GL于关键地位。然而,根据前人研宄指出促炎性细胞因子的产生也会刺激肠上皮细胞一MLCK的表达MLC信-,因此我们有必要进步研究阐明MLCK/p号是直接受到GLP2调节还是间接受到下调的促炎性细胞因子的调节-2对肠屏。那么,在应激早期,GLP-障功能的维持除了促进TJ蛋白的表达外,GLP2能否通过直接作用于MLCK/pMLC“”防止肠炎发生前肠上皮细胞间TJ结构的泄露,以减少或避免抗原物质或LPS等入侵粘膜下免疫系统呢?回答这个问题,可以帮助我们更好理解仔猪断奶后肠炎的病理发生发展过程,使得防预工作更具靶向性。5.小结-结果表明:GLP2能缓解LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤及炎症的发生;这与GLP-2调节紧密连接ZO-occlud1和in蛋白的表达和分布有关。57 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三试验三GLP-2对应激的PEC-J2肠上皮细胞间通透性I的调控作用及分子机制研究一()研究模型的建立1前言试验二结果显示GLP-2能缓解断奶仔猪应激后的肠屏障功能损伤,这可能主要与TJ结构的稳定有关。然而,试验二中可能参与调节TJ结构稳定的MLCK/pMLCLP-2LP-2信号是受到G的直接调控,还是G抗炎作用的间接结果尚不能明确。为了一一GLP-2对肠上皮细胞间通透性的调节作用及其分子机制进步明确,有必要进步开展体外细胞试验进行研宄LP-2在不同细胞上的营养生理效应受到添加剂。由于G-2LPS量的影响而有所不同,GLP,因此本试验通过体外试验研究的添加对应激的仔猪肠上皮细胞单层通透性的作用效果,确定LPS应激条件下的最适添加剂量。此一-2R在-,夕卜,表达GLP2R的细,GLP肠道中分布是G蛋白偶联受体超家族成员之LP-2cAMP-胞排它性地响应G增加的生成,但是对GLP1或相关肽没有响应,表明35[]--2R信号转导途径发挥肠道营养效应GLP2特异性激活肠道中GLP。因此,本试验--有必要对选取的仔猪肠上皮细胞系IPECJ2能否表达功能性GLP2R进行鉴定后再用于后续试验。2材料与方法一-,试验三()共需3个小1)IPE为实现研究目的开展试验:CJ2细胞系表达----GLP2R的鉴定2)LPSIPECJ23)GLP2缓解应激的IPECJ2;诱导应激模型的建立;细胞单层通透性的作用研宄。21-.GLP2R的鉴定2.1.1实验材料2.1.1.1原材料和试剂58 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三-ATCC(Amecaneu新生仔猪空肠上皮细胞系IPECJ2,购买自细胞库riTypClture?CollectionUSA);GibcoDMEM高糖培养基、澳洲胎牛血清FBS,购自中国Thermo,Fisher科技公司;胰岛素,购自美国sigma公司;EGF,购自Peprotech中国分公司;青链霉素双抗,购自中国Solarbio公司;无菌PBS溶液,购自美国Hyclone公司;PrStRTRtKtWthDNAESYBRPremixExTaTMimecripeageniigraser反转录试剂盒、q-IITHPlutliRNasesRTPCRki,购自中国大连宝生物TaKaRa生物技术有限公司。()es-2Wternblot:兔多克隆抗体GLPRantibody,购自北京博奥森生物技术有限公司,购自美国earthox公司蛋白marker;羊抗兔辣根过氧化物酶标记的二抗; ̄(ll245kD),购自中国天根生化科技有限公司;BCA蛋白定量试剂盒、跨膜蛋白提上海贝博b一estbio生物公司取试剂盒,购自;抗稀释液、ECL特超敏化学发光试剂rs,AP过硫酸盒,购自中国碧云天生物技术研究所i购自美国Sima公司;Tg;铵、--甘氨酸G(,购自amresco;1.5mol/LTrisHCl(H8.8)、lmol/LTrisHClly分析纯)px-(68,olarbio5pH.)购自中国S公司;蛋白上样缓冲液(含p巯基乙醇),购自中国abe--mweencoAcrs(:),Coolr公司;skimilk、T20,购自Dif;30%Bi291、SDS和TEMEDo-Rad公司购自Bi;其它常用试剂均为国产分析纯试剂或生化试剂。-免疫荧光相关试剂:免疫染色固定液、Triton100X、免疫染色封闭液、FITC标记山羊抗兔IgG(H+L)、DAPI染色液,均购自碧云天生物技术研究所。2.1.1.2器仪超净工作台(苏净安泰)、普通PCR仪、IQ5实时荧光定量PCR仪(美国Biorade-公司)、WllsanMK型酶联免疫分析仪(美国Thermo公司)、Biorad蛋白电泳仪/倍--乐小型垂直电泳槽、BioRad半干电转移槽、Biorad凝胶成像系统(美国Biorad公)(司、莱卡荧光倒置显微镜德国Leica公司)、低温离心机、水浴锅、普通摇床等。2.1.2试验方法2.1.2.1细胞培养-26J孔细胞培养板ol/vol)将仔猪空肠上皮细胞系IPEC接种于,添加含有10%(v胎牛血清、1%抗生素(100U/mLpenicillin和100i/Lstretomcin)、4x/mL胰岛[gpyjgEGF素、l^ig/mL的含4.5mg/mL葡萄糖的DMEM高糖培养基进行培养。将培养板°置于37C,5%C02,95%湿度的二氧化碳培养箱中培养,每隔1天更换培养基。待,铺满培养板底部,将细胞用无菌的PBS缓冲液(H74细胞完全汇合p.)洗3次,每59 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三11RNA隔天换液次,待细胞完全融合铺满孔底,收集细胞分别提取m和跨膜蛋白。2.1.2.2mRNA提取和反转录2—方法同试验二.5。RNAzoRT总细胞的提取使用TRIl步提取法,用PrimeScriptReagentKitWithgDNAEraser反转录试剂盒将提取的RNA反转录为cDNA,保存于-20T:备用。2.1.2.3细胞跨膜蛋白的提取-J2按跨膜蛋白提取试剂盒操作步骤提取IPEC细胞的跨膜蛋白,将蛋白样品用°BCA-80C待测0mm法定量后分装保存于。操作步骤如下:将细胞接种于1细胞培养皿中,待细胞铺满皿底,吸去培养基,用预冷的PBS缓冲液漂洗细胞,吸干残余液体;加入200卟试剂A,2卟蛋白酶抑制混合物和2卟磷酸酶抑制剂混合物,涡旋°振荡15sec混匀,冰上静置15min;再次涡旋振荡5sec混匀,在4C条件下,13000xg°1上清>离心5〇1丨11,于37£〇111丨11温2000111丨11,;吸取水浴1,常^离心5溶液分为上层 ̄水相和下层有机相吸去水相后,用150200,冰上放置2min;pL试剂B稀释有机相°,37(:水浴1〇(^5,后111丨11,常温200§离心1^11溶液再次分为上层水相和下层有机,相:根据有机相的体积用适量试剂C进行稀释得到跨膜蛋白。2.1.3检测指标2131GLP-2RRNA...的m检测-GLP-2RRNASYBRPremixExTaTMIITliRNaseHPlusRTPCR的m使用q试剂()-盒进行荧光定量PCR反应。GLP2R的引物序列见下表1。1-表1GLP2R1引物序列T-able1GenerimersseeofGLP2R1pquenc’’’’F(5-3)R(5-3目的片段基因)GLP-2R5-GGTCCTCCTGCACTTT-35-CCAGGGAATAACAAACAGC-3163-采用IQ5实时荧光定量PCR仪进行定量RTPCR扩增。按照试剂盒说明书配制12.5^1^?〇1反应体系,体系组成见表12。117^〇1程序如下:951:预变性1056(:,°C变性°循环1次;955sec,55C退火30sec,循环40次。为了鉴定PCR产物的特异°C°°性,进行溶解曲线分析:扩增完成后以0.5为温度梯度从65C逐步升温到95C读取融解曲线。60 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三表12荧光定量RT-PCR反应体系Table12Mixt-ureofrealtimePCRreactionsystem体系组成体积SYBRII2x6.25L()pforwardrimer5.moi/L1.0p(p)reverserimer5imol/L].0Lp([)pcDNAl1.0Ltempatei^DEPCtreatedwater3.25iL\2-.1.3.2GLP2R的WesternBlot检须!|-二21方法同试验.5.7,兔多克隆GLP2R抗体的稀释比例为1:00。2-.1.3.3免疫荧光技术检测GLP2R的细胞亚定位x,用预热的3m细胞培养结束后lPBS缓冲液漂洗次;每孔加1L免疫染色固定-液,,,室温静置孵育2〇1?丨11去除固定液每孔加入11111^^3洗6次01^211;由于为跨膜蛋白,染色过程不进行通透处理。每孔加入lmL免疫染色封闭液,室温静置一xPBSLP-2hl62R:25,洗次;将兔抗G多克隆抗体用免疫染色抗稀释液按1的比°°600GLP-2RC过夜x例稀释后,于37C静置30min,1PBS,每孔加入叫抗体稀释液,400-溶液洗6次用免疫染色二抗稀释液按1,:1的比例稀释羊抗兔FITC标记的二抗;二°每孔加入600aL抗稀释液,避光于25C静置2h,用lxPBS溶液洗8次每孔加;i入500吣DAPI染液,在摇床上室温轻摇1h,lxPBS洗3次;每孔加入1mL50%甘油抗淬灭剂(PBS配制,vol/vol),在室温下进行避光观察。2.2LPS应激模型的建立2.2.1试验设计使用不同终浓度0、10、50、100、150/mLLPS(Mg)的溶液进行试验(见表13)。共分为5个处理,每个处理3个重复,每个重复1孔细胞。根据24h内通透性变化及细胞毒理活性的结果确定最适应激剂量用于后续研究。61 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三表13LPS应激损伤的试验设计Table13thedesignofLPSstress处理组12345重复数33333LPS应激(/mL)01050100150ng2.2.1实验材料2.2.1.1原材料和试剂一2.细胞培养试剂同试验三().1.1.1五co//LPS、HRPima公;,购自美国Sg司;TMB底物显色试剂盒Zomanb-io生物基因科技有,购自北京限公司;CCK8细胞活ondo公ranswe-性检测试剂盒,购自日本Di司llCOL细胞嵌套培j;6孔胶原包被的T2’7cmHBSS养板(4.6,0.4m孔径),购自美国comin公司Hanks)pg;平衡盐溶液(,购自中国ThermoFisher科技公司。2..21.2仪器Millicell-ectrElicalResistanceSystem细胞电阻仪(美国Milliore公司、Wellsanp)MK型酶联免疫分析仪(美国Thermo公司)、A200型倒置相差多功能生物显微镜(德国Zeiss公司)、BB5060UV型细胞培养箱(德国Heraeus公司)。2.3.2试验方法5一x细胞培养方法同试验三()2.1.2。进行细胞通透性试验时将细胞以ll〇的密6Transwe-度接种于孔胶原包被的的llCOL嵌套膜上。当单层细胞跨膜电阻达到100002?ohmscm,更换完全培养基为无血清的DMEM高糖培养基,细胞饥饿12h后,添加不同终浓度(0、10、50、100、15〇ng/mL)的LPS溶液进行攻毒,分别在加入LPS后不同的时间点04、8、12、16、20、24h、测定单层细胞跨上皮电阻值TER;TER试验结束后,测定2h内细胞单层对大分子物质HRP的漏过率。2.2.4检测指标2.2.4.1跨膜电阻TER的测定ce-EectricaResistancestem采用MillillllSy仪器按照仪器使用说明分别测定各组单层细胞处理04、8、12、16、2024h的TER。使Transwell、和用时将电极插入待测量的62 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三嵌套,长电极在外部,短电极在内部ell3个,;每个Transw均在不同位置进行测定Tmn一重复测定至读数接近时记录数值。因为swell膜本身也具有定的TER,因此标准的TER应将样品的实测TER值减去空白对照的TER值,再乘上Transwell面积便2得到计算细胞单层的跨上皮电阻值(ohmswm);2.2.4.2HRP漏过率461[]HRP-J2使用大分子物质测定IPEC细胞单层的通透性。TER试验结束后(加°’24h-入LPS溶液,answelC的H后)移去TlCOL嵌套中的培养基,用预热到37anks°(底室)换为37CHBSS溶液2600L(平衡盐溶液洗1次;将外室p,内室顶室)°%加入HRP(100吨/mL,溶于HBSS液)500pL;于37C、5C02条件下孵育2h后,收集底室液体。使用TMB底物显色试剂盒测定HRP的浓度。试验原理:HRP催化TMB显色底,加酸终止反应,0物工作液产生蓝色阳离子产物,蓝色转变为黄色吸收峰在波长45nm。用HRP制作标准曲线:称取lmHRP,溶于lmlHBSS溶液中。采用倍比稀释g0111L。法配制各浓度标准液.5625、0.253、0.625、1.25、2.5、5、0n/m,其浓度分别为0、g将标准品和样品分别与TMB工作液充分混匀室温避光孵育30m,反应产物为蓝色。in每孔加50pL浓度为0.5mol/L的H2S04溶液终止显色,产物变为黄色,用酶标仪在450nm波长下进行测定。根据标准曲线计算HRP含量,以通过的底室HRP的浓度(用ng/mL表示)反映单层肠上皮的通透性。2.2.4.3细胞毒性活力检测-e-检测原理:在1MthoxyPMS存在条件下,CCK8被还原生成橙黄色水溶性的甲臜产物,,细胞毒性越大颜色越浅。在450nm波长处的吸光度A可间接反映活细3胞数量和试剂的毒理效应。试验方法:在96孔细胞培养板中按lxI〇密度滴加1〇〇°%细胞悬液,将细胞培养板置于37C、5C02的细胞培养箱中预培养,待细胞贴壁并°?融合至50%60/。,每孔加入10吣不同剂量的LPS溶液,使其终浓度为0、10、50、lLCCK100、150pg/mL,继续培养24h后,每孔加入〇i8溶液,继续将培养板置于t培养箱中孵育2h,测定450nm波长处的吸光度A。?=-A-A(加A((A细胞活力的计算公式?细胞活力(%)药)空白)]/[未加药)[x(空白)l00]A(加药):加入细胞、CCK8溶液和药物溶液的孔的吸光度;63 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三A(空白):加入培养基和CCK8溶液,但没有细胞的孔的吸光度;A(0加药),但没有药物溶液的孔的吸光度。:加入细胞、CCK8溶液2-.3GLP2最适剂量的确定2.3.1试验设计#7-X?采用不同浓度(I101(Tm〇I/L)GLP2进行最适浓度摸索(见表14)。试验共分为6个处理,每个处理3个重复,每个重复1孔细胞。-表丨4GLP2保护作用的试验设计-TiLP2iable14ThedesnofexperimentofGretectveeffectsgp处理组123456重复数333333''''!0987-2GLPl/)00l〇101010浓度(moLP-GL2丨hLP24h预处理后,添加S应激S应/)01LP激(ngmL100001001001002.3.2实验材料2.3.2.1原材料和试剂一三()2.1细胞培养试剂同试验.1.1。2.3.2.2仪器cel-nMilHlElectricalResistanceSystem细胞电阻仪(美国Millipore公司)、WellsaMK型酶联免疫分析仪(美国Thermo公司)2.3.3试验方法一22三(3考察细胞单层通透性的细胞培养方法同试验)..。当测得TER值约为2*GLP-2预处理10000ohmscm,加入不同剂量的1h后,添加100i/mLLPS,考察ig24h内不同时间点细胞单层跨上皮电阻TER以及24h后的HRP漏出率。2.3.4检测指标三一1)跨膜电阻TER的测定:同试验()2.2.4.1。一2)HRP漏过率:同试验三()2.2A2。3一x3)细胞毒性活力:同试验三)2,2.4.3。96孔细胞IlO密度(在培养板中按64 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三滴加100pL细胞悬液,将细胞培养板置于细胞C〇2培养箱中预培养,待细胞贴壁并融合至50%?60%-,每孔加入10必不同剂量的GLP2溶液,使其终浓度为-1G7x?xm〇ll〇ll(Tl/L,处理1h后添加100pg/mLLPS继续培养24h后,每孔加入10K-8溶液,置,50nm处的吸光度HLCC于细胞培养箱中继续孵育2h测定波长4,计算细胞活力。2.4试验数据处理±SEM表PSS70-ANOVA试验数据均以平均值示,采用S1.软件进行Oneway单<因素方差分析,不同试验组间平均值采用LSD法进行差异显著性检验,以尸0.05表示差异有显著性意义。3结果3GLP-2R.1的鉴定结果RT-PCR-本试验分别使用q、WesternBlot和免疫荧光染色技术对IPECJ2细胞系-的GLP-2R表达。结果如图情况进行了鉴定18所示,IPECJ2细胞系能表达具有生--物学功能的GLP2R。图18A显示了GAPD//内参基因和GZP2/?基因的扩增曲线、溶解曲线和溶解曲线峰值;图18B中对细胞总蛋白进行WesternBlot检测,结果发marker为对-现,以预染照,GLP2R分子量大小为68kD左右,与所购68kD的兔抗一GLP-2R多致---2克隆抗体分子量大小。图18C显示了FITC标记的GLP2R在IPECJ细胞系中的亚细胞定位主要位于细胞膜和胞浆。3.2LPS应激模型的建立3.2.1不同剂量LPS处理对细胞单层TER的影响如图19A中24h内细胞单层TER的变化趋势图所示,与对照组相比,剂量为10|ig/mL的LPS处理对TER的作用效果不明显;50ng/mLLPS处理使细胞TER在8h内急剧降低,之后趋于平缓LPS/mL50/mL,;而当的添加剂量为100gg和1pg添加LPS24h内细胞单层TER值持续降低。通过对LPS处理24h后的TER值进行统计分析(如图19B所示),结果显示:与对照组相比,剂量为100和150pg/mL的LPS溶液显著降低了细胞单层的跨膜电阻TER值(户<0.05),二者之间差异不显著65 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三(尸>005)。.c*vmr?-8000T- ̄ ̄——Ar1,T基|*M-■#(f\i-2000‘0ff500丁GAPDGAPDH\、'?-■,M〇-<P2R?mG-/LP2R;^<--■■■--:〇TT-L——吟…;7T—rri〇657078a〇85#0?6f〇203040^CMT*mp?r?tuirt.C?lshMytmtk^11'一GARDHB:::丨=::鲁■|GLP-2R—?_—-Al—=/0-.r.口:…-4.-一一?25kDU^66707S80859095^20kD-T*mp?ratu(?,C^hiaF--tMer職ITCGLP2ged|:、■■■■■■Ic-hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhbbbwiiihiihhihhhhihbhihiihhihhhhhhhi---LP2R-、图18IPECJ2细胞.ALP2/?mRNAPCR系G表达的鉴定:分别展示G的RT扩增曲线溶解曲P-2R-ZWl:GLP2R线图(内参基因G4P为对照);B:GL的westernbot结果图C;免疫荧光技术对x--?的细胞亚定位(32〇,绿色:FITCGLP2R色.DAPI:蓝染核)F^--ire18IndentitofL2RexressioninIPEJcellline.ARTRamlicationcurve,metcurveguyGPpC2,PCpfil-P-2RtWesternbinillliandmelteakofGLP2mRNA.BlotresultofGLroe.C:thesubceuarocalizatonofp:p-mmunoorescenceGLP2RbyIflustaining66 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三-12.5A,contl^ro1〇1★10j/ml〇.〇[g+50/mlMgt卜一"^?一17-.5?IlOO/ml^Mg令15〇mi邮5-\.0—>-0.0I11111?10481216202428Timehours{)B-S15nILPSConcentration-=图19不同剂量LPS对24h内IPECJ2细胞单层跨膜电阻TER的影响(重复数n3)F-igure19TheeffectofLPSatdifferentconcentrationsontheTERofIPECJ2monolayers24hafterLPS*challenged.:P<0.05vs.control.Valuesaremeansofthreereplicates.3.2.2HRP漏过率通过检测大分子物质HRP的透过率可以反映细胞旁路的通透性。如图20所示,随着LPS应激剂量的增加,在2h内透过transwell嵌套膜进入底室的HRP浓度逐渐增加150/mLPS处理24h,2h内进入底室的HRP浓度;当用100和pg剂量的L后显著高于对照组(P<0.05)二组之间差异不显著(P>0.05)。,2000|1〇>三*-*1500I*^11000.■so500-mlml/,VVVLPSConcentration=图20不同剂量LPS应激对24h后细胞单层对HRP漏过率的影响(重复数n3)*-<FdiffedosesonleakaeofIPEC2cellmonolaers.:..igure20TheefectofLPSatrentHRPyrtJyP005vsconlaluesarehlitro.Vmeansoftreerecates.p67 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三3-.2.3不同剂量LPS对IPECJ2细胞形态和细胞活力的影响LPS-不同剂量的处理1PECJ2细胞24h后细胞形态变化情况见图21。如图所示,“”对照组-J2IPEC细胞表现出正常的形态,贴壁细胞呈铺路石状,贴壁状况良好,2LPS细胞轮廓清晰,折光性好1A)0/mL,形成细胞单层(图;当浓度为1pg时,B细胞形态正常,形成细胞单层21)LPS浓度为50/mL,有零星死细胞残骸(图;当pg时,细胞形态变得有些不规则,有少量死细胞残骸(图21C);当LPS达到100pg/mL一时,细胞形态进步改变,结构出现损伤,边缘线条不再圆润,相邻细胞间的界限模一糊,(21D)更进步,当LPS达到15〇/m死细胞数目增加见图;ngl时,细胞结构,细胞完全失去了原有的形状,破坏更加严重,变得不规则,细胞轮廓不清晰有大量死细胞残骸(图21E)。不同剂量LPS对细胞活力的影响见图22:与。结果发现对照组相比,LPS剂量依赖的降低了细胞活力,当剂量达到100i/mL和150网/mL时,|g细胞活力下降达到显著水平。结果说明:为了避免细胞单层结构完全受损对细胞间通透性的结果分析带来干扰(死细胞大量增加,单层结构的完整性被破坏,同样会导致通透性的增强),结合LPS对TER值、HRP漏出率和细胞活力的影响,我们选择以100pg/mL作为LPS的应激剂量用于后续试验。Control10/mlLPS50/mlLPS叩叩'-::100/mlLPS150/mlLPSpgng21PS对细胞形态的影响10〇x图不同剂量L()Figure21TheeffectofLPSatdifferentdosesoncellmorphology.68 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三-1.2.‘rl_.。.¥.4■§■/////LPSConcentration图22不同LPS剂量对细胞活力的影响*F<.figure22TheeffectofLPSatdifferentdosesoncellvitality.:P0.05vscontrol.Valuesaremeansothreerelicates.p-IPE-3.3GLP2缓解LPS应激的CJ2细胞单层通透性的作用3-.3.1GLP2对单层上皮细胞TER值的影响如图23所示LP-224hPS,G剂量依赖地抑制了内L降低的细胞单层TER值。__78xmo-LPS处理后,各组的TER值在4h内急剧降低,而ll〇和l〇l/LGLP2组的TER值从第8h开始趋于平稳。通过对24h后细胞单层TER值进行统计分析发现,LPS-8—7|Q9-x组、lxll.l(1〇和(Tmol/LGLP2组TER值显著低于对照组(P<005),lJ和〇-(005mol/LGLP2组的TER值与对照组差异不显著尸>.)。A12.5?conrlftoI汪-50■87親1〇moM-^710^?gH0.0I1111114824012162028Time(hours)-g15.l_祕1i'10987controlLPS101CT1(TIff!|GLP-2Concenilltraton(mo/)图23不同剂量GLP-2对单层上皮细胞TER值的作用效果*0"17*ff--<FG2adosof1x10to10mol/LonTERofIPECJ2cellmonolaers.Pigure23EectofLPtsey:0.05vs.control.Valuesaremeansofthreereplicates.69 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三3-.3.2GLP2对细胞单层HRP漏过率的影响HRPP<0如图24所示.05),与对照组相比,LPS处理组的漏过率显著提高(,#9x--、l(mol/LGLP2不能抑制由LPS引起的HRP漏过率的增加GLP2110T,但是当87剂量达到1X1CT和l(Tmol/L,HRP漏过率与对照组差异不显著,有效抑制了LPSP-引起的HR漏过率的增加。由此,GLP2剂量依赖地抑制LPS引起的单层上皮通透性的增加。1500-^S*1〇〇°-I.*iThocII〇喔■A-"-£■I;,m''10'98'7controlLPS10101010-ttmoGLP2Concenraionl/L()图24GLP-2对单层上皮细胞HRP漏过率的作用效果*--<Figure24EffectofGLP2onmacromolecularermeabilitofIPECJ2monolaer.:P0.05vs.pyycontrol.Valuesaremeansofthreereplicates.3-_.3.3GLP2对LPS应激的IPECJ2细胞形态和细胞活力的影响LP-2-不同浓度G对IPECJ2细胞形态的保护作用见图25。对照组细胞形态正常,“铺”绝大部分贴壁细胞呈路石状,细胞轮廓清晰,线条圆润(图25A);LPS应激24h后有所改变,,部分细胞边缘界限不清,死细胞残骸增多但显微镜下,细胞形状#925B-细胞单层结构依然保持完整(图)加lXlOl(Tm〇l/LGLP2;添和对LPS引起的细胞形态的改变没有明显的作用效果,依然可见细胞边缘线条模糊,细胞形态不规-87-丨l(2维持贝,但死细胞数目有所减少(图25C、D)加1X10Tm〇l/LGLPJ;添和了细胞形态的正常,细胞拉丝的现象得到明显改善,可见零星漂浮的死细胞(图25E、F)。如图26所示,与对照组正常细胞相比,LPS应激显著降低了细胞活力(P<0.05),-1()-xLPS引起细胞活力显著低于对照组GLP2的剂量为ll〇mol/L时,(尸<0.05);而_98_7-x当GLP2剂量为ll0、KT、10m〇l/L时,细胞活力提高至与对照组差异不显著的>。水平(P0.05)70 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三sis'10nrol100/mlLPSLPmo-CotHgS+10l/lGLP2■■■'98"7-mo-+mol/lLP2moP2LPS10l/lLPS+10GLPS+10l/lGL25LP-2LPS-x图不同剂量G对应激的IPECJ2细胞形态的影响(0〇1)---xFffGLP2onll.igure25TheeectofcemorphologyofLPSchallenedIPECJ2cell(10〇)g-1.2.-*0i.8BTTiv丨111-moGLP2Concentrationl/l()26LP-LPS应激的-图不同G2剂量对IPECJ2细胞活力的影响*F--<igure26TheelfectofGLP2atdifferentdosesoncellvitalityofIPECJ2challenedbLPS.:Pgy0.05vs.control.Valuesaremeansofthreereplicates.71 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三4.讨论4-LP-2R.1IPECJ2细胞系G的鉴定结果47[1]IPEC-J2细胞系是非致瘤性的仔猪空肠上皮细胞系,被越来越多地被用于研宄动物和人微生物病原体包括沙门氏菌、致病大肠杆菌,甚至轮状病毒与肠上皮细胞间148149[][]-的相互关系。在IPECJ2的研究中,可通过建立轮状病毒Rotaviruses感染模型1>i:LPS[]和来自沙门氏菌妙?foc/zeWc/z/aco//的应激模型研究--仔猪的先天性免疫反应,因此2,本试验初步选择IPECJ细胞系用于GLP2在仔猪肠152[]--2-上皮细胞的功能研宄。然而,,GLP2R是GLP的功能性受体GLP2需要与-2R特异性结合发挥肠营养效应GLP。为了初步确定本研宄中所用细胞系能否用于对---GLP2功能的研究,我们首先对IPECJ2细胞系GLP2R表达情况进行了检测。结果GLP-2RmRNA和蛋白均在--显示IPECJ22R,细胞中表达;通过免疫荧光染色对GLP-2R-IPE的细胞亚定位进行分析,结果显示GLP位于CJ2的细胞膜和胞浆中。由此可---,IPECJ2细胞系能表达GLP2RLP2对仔猪以确定,可应用于G肠上皮细胞的保护作用研宄。4.2LPS应激模型的建立146通过考察细胞单层跨膜电阻TER和大分子物质HRP的漏过率[]评价单层肠上6484136[,’]皮细胞的通透性变化。LPS作为革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分,在许多体外试验中都被证实能破坏肠上皮屏障功能。为了确定本试验中LPS造成肠上皮细胞通透性变化的最适添加剂量,试验共设4个LPS添加剂量,主要以通透性的变化确定LPS应激模型的建立。结果显示,LPS剂量依赖地提高了24h内肠上皮细胞的通透性,当剂量达到100pg/mL,LPS对肠上皮细胞通透性的作用效果达到显著,与150pg/mLLPS作用效果差异不显著。本试验还考察了不同剂量LPS对细胞形态和细胞活一,L力的影响,结果与通透性的试验结果致当LPS剂量达到100/m,细胞形态发pg1生明显变化,但仍保持了完整的细胞单层结构;50,死细胞增加然而,当剂量达到pg/mL,细胞出现大量死亡,形态完全受损,细胞边缘线条残破,细胞单层结构受损。此外,,LPS应激剂量达到100/mL时细胞活力开始出现显著下降。由于本试验关pg于LPS剂量的选择原则是要保证单层细胞间通透性的改变是由于TJ结构开放引起,,因此/mL而非由于细胞大量死亡导致细胞单层出现漏洞所引起,本试验选择以100pg72 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三作为LPS引起肠上皮通透性增加的最适添加剂量用于后续试验。与本试验所用LPS59[]Y-1LLPS引I剂量不同的是,ang等(2015)研究使用pg/m起了PECJ2细胞单层1432006[]通透性的改变。与本试验相同的是,Yu等()报道100pg/mLLPS增加了-IPECJ2细胞的跨膜电阻TER值。分析造成用于建立应激模型的LPS剂量不同的原59[]因(2015)并未给出剂量选择的指标及相关数据,我们不能通过与,由于Yang等之对比找到造成差异的原因。但是,可以推测,这可能与细胞自身的生理状态、培养条件、处理时间等不同有关。4-.3GLP2处理对LPS应激的肠上皮通透性的缓解作用在本研究中,以TER值和HRP漏过率这两个指标的变化来评价单层细胞的通透-2的最适添加剂量性的改变,并以细胞通透性、细胞形态和活力的变化确定GLP。结果显示,lOOpg/mLLPS引起细胞单层通透性显著提高,细胞形态发生改变,并显87P-2进行xllmoL著降低了细胞活力,当剂量达到(Tl/,;添加不同剂量的GL处理和HT-2处理有效缓解了细胞形态的改变和单层通透性的变化GLP,显著提高了细胞活力。--以上研究结果表明,GLP2具有保护IPECJ2细胞单层屏障功能免受LPS损伤的作用--效果,并且GLP2的作用呈现明显的剂量依赖效应。GLP2的剂量依赖效应与它在2()[]-,Burr(LP2其它研究模型上得到的结果相似。在体内in等2005)研究报道G以33an06[]剂量依赖的方式促进新生仔猪肠细胞的增殖和存活;Gu等(20)研究发现-(suerGLP2以剂量依赖的方式刺激大鼠肠系膜动脉piormesentericarterial,SMA)血LP-LP-Rt流量的增加,G22abhamser。在体外剂量依赖地提高了转染G的小仓鼠肾(by37[]kHKAMP的累P-idne,B)细胞中c积水平。2y,促进了细胞增殖本试验中当GL_8的剂量达到1X1〇mol/L能有效缓解LPS增加的肠上皮细胞间通透性。因此,选择8GLP-2X〇的剂量为11(Tml/L用于后续试验研究。5小结--2-试验三结果显示,,IPECJ2细胞系能表达GLPR可用于GLP2的功能研究;LPS剂量为100mLLP-2建立影响肠上皮通透性的应激模型适宜的pg/;G可以缓解8LPS应激的仔猪肠上皮单层细胞间的通透性变化,其适宜添加剂量为lxl(Tm〇l/L。73 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宂:试验三(二)GLP-2对LPS应激的PEC-J2细胞TJ蛋白表达I及重排的影响及MLCK/MLC的介导作用研究p1前言7dLP-27d试验二动物试验结果发现给断奶仔猪连续注射外源G,继续饲喂后血浆GLP-2的基础水平显著高于对照组,并且缓解了LPS免疫应激造成的肠道炎症-2上-occudn蛋白表和屏障通透性的增强,可能与GLP1和li;分析其作用机理调Z0达,以及下调MLCK/pMLC信号维持TJ结构的稳定有关;然而,对于下调的MLCK/MLC信号是直接受到GLP-2作用还是间接受到减少的细胞因子调节则还需p一一进步研宄阐明。试验三()研究结果确定了本试验中用于LPS应激24h后造成_8-2剂xll肠上皮细胞单层通透性显著增加的最适添加剂量,并且确定了当GLP量为〇-mol/L时对抑制LPS增强的IPECJ2细胞单层通透性具有显著的作用效果。那么,相?此外应的与肠上皮细胞间通透性相关的TJ蛋白的变化如何呢,LPS在应激起始阶段是否通过激活MLCK/pMLC信号途径造成肠上皮细胞间TJ结构的开放?GLP-2在?应激早期对MLCK/pMLC信号通路的调节作用又如何呢因此,本试验将添加MLCK抑制剂考察GLP-2对紧密连接蛋白表达及超微结构分布的作用是否受到MLCK/pMLC信号的介导。2材料与方法21-2-T.GLP对LPS应激的IPECJ2细胞J的影响2.1.1试验设计3LP-2+LPS组试验共分为个处理,每个处理3个重复,即对照组、LPS组和G,每个重复1孔细胞(试验设计见表15)。2.1.2试验材料-ZO1和occludin多克隆抗体Proteintech兔抗,均购自中国分公司;兔抗ThH8/SeH9多克隆抗体,购自美国CellSinalinTechnolo公司pMLCgggy;兔抗MLCK多74 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三克隆抗体,,购自生工生物工程(上海)有限公司;跨膜蛋白提取试剂盒磷酸化蛋白提取试剂盒,购自中国贝博生物科技有限公司。一细胞培养所需试剂和仪器同试验三()2.3.2;Westernblot试剂等同试验二2.3.2;一免疫荧光检测试剂等同试验三()2.1.1。表15试验设计Table15Testdesing"""""处理组LPSLPS+GLP-2组重复数333"8-—一〇GLP2浓度mol/L)l(GLP-2预处理1h后,添加100/mLLPS继续作用24hng—LPSl〇〇l〇〇应激(ng/mL)2.1.3试验方法2.1.3.1细胞培养-将仔猪空肠上皮细胞系IPECJ2接种,添加含有(vol/vol)于6孔细胞培养板10%胎牛血清1%青链霉素(100U/mLenicillin和100i/Lstretomcin)、4x/mL胰岛、p(gpyjg素1a/mLEGF4.5m/mLDMEM、|g的含g葡萄糖的高糖培养基进行培养。将培养板置°于37C,5%C02,95%湿度的二氧化碳培养箱中培养,每隔1天更换1次培养基。待°80?90/ ̄细胞汇合至。,将培养基换为无血清的DMEM培养基继续饥饿培养1214h。8x-待细胞完全铺满培养板底部,按l(Tmol/L剂量添加无菌hGl2_I作液混lGLP2[y]134°勾,C培养箱中培养lh,0/mL,置于37;然后再按10pg剂量添加LPS工作液混匀°C培养箱中继续培养置于37。分别于LPS添加培养45min和24h后按试剂盒说明书。跨膜蛋白提取的具体方法同试验二2.12操作方法提取细胞磷酸化蛋白和跨膜蛋白..3。2.1.3.2磷酸化蛋白的提取磷酸化蛋白的提取操作步骤如下:1)制备提取液:每500nL冷的磷酸化蛋白提取液中加入2pL蛋白酶抑制剂混7,FttAB合物(含种蛋白酶抑制剂包括AEBS、Aprotinin、Leupepin、Pepsatin、estatin、75 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三-E64、EDTA),混合均匀置于冰上备用;2)细胞培养完成后,每孔用冷的PBS溶液洗涤细胞两次,洗涤后尽量将液体吸干,然后每孔加入60pL预混提取液,将贴壁细胞用细胞刮片刮下后,转移至200pL°无菌卩〇1管中,4(:条件下振荡201^11;°一3)在4C条件下,14000r/min离心15min;快速将上清吸入另预冷的千净PCR管中,即可得到磷酸化蛋白。2.1.4检测指标-12.1.4.1TJ蛋白ZO和occludin的表达量二2-esternbt技术进行检测同试验.1.3.2,1使用wlo兔抗ZO多克隆抗体使用—westernblot抗稀释液按1:1000进行稀释;兔抗occludin多克隆抗体的稀释比例为1:1500。2-.1.4.2ZO1和occludin蛋白的亚细胞分布ZO-1occudn蛋白的亚细。使用免疫荧光分析技术检测和li胞定位及超微结构用ZO-于免疫荧光分析的兔抗1和occludin多克隆抗体的稀释比例分别为为1:40和1:50。一)2.1具体操作方法同试验三(.3。2.1.4.3MLCK表达量和MLC磷酸化水平—使用westernblot技术进行检测esternblot抗,兔抗MLCK多克隆抗体使用wT1"18/SeH9稀释液按1:400进行稀释;兔抗pMLC多克隆抗体的稀释比例为1:1500。2.2MLCK对细胞单层通透性的影响2.2.1试验设计-9--使用MLCK的特异性抑制剂ML对细胞进行预处理,ML9和GLP2预处理1-h后,添加10〇ng/mLLPS进行攻毒。试验分组分别为:对照组,LPS组,GLP2+LPS-LPS组和ML--组9+9+GLP2+LPS组,3个重复,每个重复1孔细胞。,ML每个处理一步明确MLCK-2通过本研究可以进/pMLC信号途径在GLP调节细胞单层通透性中的关键地位。试验设计见表16。76 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三表16试验设计Table16TestdesingML--mo9mol/LLPSx/mLGLP2l/LN组别(p)(\g)()对照组〇〇03一0处理10003-8处理二0100103处理三1510003'8处理四151001032.2.2材料与方法2.2.1.1原材料和试剂2-6孔胶原包被的TranswellCOL细胞嵌套培养板(4.67cmm,,0.4_i孔径)12孔|一com-细胞培养板in:兔1ccludin,购自美国g公司;抗抗ZO多克隆抗体和兔抗o多克隆抗体,购自Proteintech中国分公司;兔抗MLCK多克隆抗体,购自生工生物TlwSCTl9工程(上海)有限公司兔抗MLC多克隆抗体,购自美国CellSinalin;pggTechnot-lo公司免疫荧光相关试剂:免疫染色固定液、Trion100X、免疫染色封闭gy;液、FITC标记山羊抗兔IgGH+L、DAPI染色液,均购自碧云天生物技术研究所();westernBlot相关试剂:磷酸化蛋白提取试剂盒、总蛋白提取试剂盒购自上海贝博生物;PVDF膜、mini型转膜滤纸,购自美国Biorad公司。2.2.1.2仪器超净工作台(苏静安泰)、数显恒温水浴锅(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂)、ermo-细胞C〇2培养箱(美国Th司)、MillicellElectricalResistanceSystem细胞电阻仪(美国Millipore公司)、WellsanMK型酶联免疫分析仪(美国Thermo公司)、NikoncA-ElipseTS100荧光倒置显微镜(日本Nikon公司)、SSPAGE电泳槽(美国Biorad公司)、凝胶成像系统(美国Biorad公司)、莱卡DMI4000B倒置荧光显微镜(德国Leica公司)771 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三2.2.3试验方法2.2.3.1细胞培养一用于通透性测定的细胞培养同试验三()2.3.3;westernblot的细胞培养同试验三(二)2.1用于免疫荧光检测分析和.13.。2.2.3.2蛋白的提取一三()2...2跨膜蛋白提取方法同试验.12.3磷酸化蛋白提取同试验三(二)21.3;;一westernblot操作方法同试验三()2.1.3.2。2.2.4检测指标一1)细胞通透性:同试验三()2.2.4。一2TJ蛋白的超微结构及分布(2..):免疫荧光染色技术检测同试验三).133。3)攻毒后45minpMLC的憐酸化水平:westernblot技术检测,方法同试验三(二)21..4。4)24h后的TJ蛋白表达水平:westernblot技术检测,方法同试验三(二)2.1.4。2.3试验数据处理-蛋白质定量分析用Image-lab软件(美国Brorad公司)进行相对定量试验数;±SEM-据均以平均值表示17.0newaANOVA单因,采用SPSS软件进行Oy素方差分析,不同试验组间平均值采用LSD法进行差异显著性检验,以户<0.05表示差异有显著性意义。3结果--3.1GLP2对LPS应激的IPECJ2细胞TJ的影响-3-2IPECJ2.1.1GLP对细胞形态的影口向“”如图27所示,正常对照组中细胞边缘平滑,贴壁细胞呈现铺路石的形态分布(图27A),然而,LPS应激引起细胞形态改善,细胞边缘界限模糊不清,严重的827Bx-2PEC-;ll(Tm〇l/LGLPJ呈现拉丝形状(图,箭头)预处理缓解了I2细胞形态学的改变,维持了细胞的完整性(图27C)。78 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三Con-trolLPSLPS+GLP2827x-x图1l(Tmol/LGLP2对细胞形态学的影响(10〇)sF-xxigure27TheefifectofGLP2l10mol/Loncellmorholo100()pgy()-31LPT..2G2对J蛋白的影响3.1.2.1TJ蛋白的超微结构分布“”TJ蛋白ZO-1和occludin主要分布在上皮细胞膜上,使相邻细胞相吻合。在“”对照组正常细胞上-1occludin蛋白的免疫荧光呈边缘,ZO和平滑的典型铁丝网153][(28A、D)。100/mLLPS处理-状结构图然而,i24h后ZO1和occludin免|g的,8B疫荧光染色出现断裂和缺失不能形成完整的网状结构(图2、E,白色箭头)。8x-以上结果表明LPS导致TJ蛋白分布异常。但是,ll(Tm〇LGLP2处LPSl/理缓解了“”-1ccud导致的ZO和on蛋白定位失,li调其免疫荧光与对照组相似呈现铁丝网状8C-结构(图2、F)。此外,从图28D可以看出,occludin除了在IPECJ2细胞膜上定位呈网状分布外,在胞浆紧挨细胞核也有少量定位,呈零星点状分布28E;在图中可以看到,LPS引起occludin蛋白在细胞膜上的网状结构分布消失的同时,细胞内occudn蛋白的颗粒状分布增加(红色实心箭头)28F-可以看出,GLP2li;由图抑制了LPS引起的网状结构的消失,细胞内呈颗粒状分布的occludni蛋白也相应减少。ZO-3.1.2.21和occludin蛋白表达量89-<x,LPS1occludin0.05,11mo/L如图2所示显著下调ZO和蛋白的表达(P)(TlGLP-2<0显著抑制了LPS导致的TJ蛋白的下调(户.05),这与免疫荧光染色观察到一-细胞膜上ZO1和occludin蛋白的变化规律致。79 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三t-ConrolLPSLPS+GLP20■■■DKBBig^VB1SH—MM828x--图ll(Tmol/LGLP2缓解LPS对TJ蛋白ZOl(ABC)和occludin(DEF)超微结构及分布,,,,32〇x-的破坏作用()。对照组中ZO1和occlin呈网状ludiud,主要以线条形式定位于细胞连接处;occn-。LPS应激24h后1也少量以小颗粒状定位于胞浆,Z0荧光信号呈断裂的网状结构分布于细胞边缘,occ--ludin信号则网状结构消失,主要定位于胞浆中呈颗粒状或环状。GLP2处理使Z01和occludin的荧光信号与对照组相似,主要定位于细胞边缘呈网状分布。"8mo--Fiure281x10l/LGLP2alleviatedthedestructionoftihtunctionsZO1ABCandoccludinDEgg,j(,,)(,FibLPS320x-)nduced().InthecontrolZO1AandoccludinDaearedtobeoranizedintoay,()()ppg-unctnetworkbothZO1andoccludinwererimarilylocalizedinalinearfashionationalreions.Inaddition,,pjgoccludinwasobservedtobelocalizedasthesmallranularstructureinctolasmredarrowheads.After24gyp()--hLPSchllZO1sinalwasdttedmainlfromturedonecom-laengeeecfrachbikestlllltructuresacece,gyy-whlfrbordersitearrowheads,andoccudinsinalwasomranularandrinlikestructuresintliectolasm()gggypw---redarrowheadsiththenetworklikestructuredisaeared.PretreatedwihGLP2bothZO1andt,(),ppocc-ludinmainllocalizedatcellcellbordersasnetworkstructurelikethecontrol.y,80 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三<s〇!.£?IJ§|JZO-1-鲁^麵_230kD翁_O-?〇_?柳^塌_ccludin鴨59kDGAPDH-mmmmmmmmkD36"1,515〇-ZO1.21Occludin|1| ̄1:1.i.-con+-controlLPSLPS+GLP2trolLPSLPSGLP28mo---=图29HTl/LGLP2PECJ2细胞ZOoccludinn对I1和蛋白表达的影响(重复数3)'8*F-<iure29TJroteinexressionwasimrovedbGLP2atdoseof10mol/L.:P0.05vs.LPS.Valuesgpppyaremeansofthreerelicates.p-3-2LPSPECMLC.1.2.3GLP对应激的IJ2细胞MLCK/p的影响a.£?CjJ-—mmmmmmMLCK211kD^ThrlS/Ser^n/IVyfl-piVlLLmmmm?m-—?19kDGA-mmmmmmm6kDPDH3425I1MLCKIpMLC1-l3-^l▲£i*.15UJ!*ii:I:.cont--rolLPSLPS+GLP2conLPS+GLP2trolLPS-2S-2MLC信号=图30GLP抑制LP刺激的IPECJ细胞MLCK/(重复数n3)p*F-<igure30GLP2inhibitedtheMLCK/pMLCsignalingstimulatedbLPS.:P0.05vs.LPS.Valuesareymeansofthreereplicates.81 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三304h-MLCK如图所示,LPSJ2,与对照组相比处理2后显著提高了IPEC细胞蛋白的表达量(P<0.05)和MLC的磷酸化水平(尸<0.05);然而,相对于LPS组,8xmo-<ll(Tl/LGLP2显著降低了MLCK蛋白的表达量(尸0.05)和MLC的磷酸化水平(尸<0.05)。3.2MLCK对细胞单层通透性的影响一为了进步确定MLCK/pMLC信号是否参与介导GLP-2对LPS应激的细胞单层MLCK抑制ML-通透性的缓解作用,本试验考察了添加剂9后细胞单层通透性和TJ蛋白的变化。3.2.1MLC的磷酸化水平pThd8/Sw19如图31所示,与对照组相比,LPS引起pMLC磷酸化水平显著提高了<--64(.0,.2%P05)与LPS组相比无论是单独添加GLP2和ML9还;而是同时添加?8^19Thfl8/SeH9--MLC<GLP2和ML9均显著降低了p的过磷酸化(P0.05),使pMLCLPS+GLP-2P+ML--的磷酸化与对照组水平差异不显著;、LS9和LPS+GLP2+LPS三1^1^^19组间pMLC磷酸化水平差异不显著。2-.0MLC§Ip-?T1-i-5-++++LPS*c-1°-^-+-+GLP-2HI^ML---++'O.S.I|_Thr,8/Ser19MLC-rnmm|UMp々^只9>'GAPDH-36kD〇vO^1118^191-9-2S对-J2MLC图31MLCK抑制剂ML存在条件下,GLP和LPIPEC细胞p的磷酸化水平的=影响(重复数n3)Thr,8/SrI9e-MFireheinfluenceofGLP2andLPSonthehoshorionofinheesenceofgu31Tppv^atpLCtpr*-MLCKinhibiterML9.<...l:P005vsLPSVauesaremeansofthreereplicates.3.2.2细胞单层通透性的变化如图32所示,与对照组相比,LPS显著提高了应激24h后细胞单层对大分子物<0-<质HRP的漏过率(尸.05)GLP2.;的处理显著抑制了LPS的作用(尸005);此-<,与LPS组相比(夕卜,MLCK抑制剂ML9显著降低了LPS提高的HRP漏过率P0.05);LPS+ML-----然而9组相比,LPS+GLP2LPS+ML9+GLP2组的IPECJ2,与和两细胞82 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三<>>单层对HRP的漏过率均显著降低(P0.05),但两组间HRP漏过率差异不显著(/0.05),MLCKLPS诱。结果表明的激活参与了导的细胞单层通透性的增加;与单独-2ML-9LPSLP-2添加GLP相比,单独添加部分缓解了的作用;而同时添加G和--ML-9与单独添加GLP2的结果无显著差异LP2,提示G也部分通过抑制MLCK活性降低LPS诱导的细胞单层通透性,但也可能存在其它途径调节细胞单层的通透性。!JL〇800-hiilili32^1LCK抑制(ML-9)存在条件-2图剂下,GLP对LPS诱导的细胞单层通透性的作用(重复数n=3)F--iure32GLP2reventedLPSinducedincreasesinermeabilitihiitofgtunctonntheresenceofgppyjp*h-<+-ibiterML9.:P0.05vs.LPSU\P<0.05vs.LPSML9.ValuesfhMLCKin();aremeansotreerelicates.p3.2.3TJ蛋白的分布及超微结构-2和LPS对ZO-采用免疫荧光染色技术对MLCK存在条件下GLP1和occludin蛋白的超微结构分布的影响进行定位分析,结果见图33。如图所示,正常对照组细ZO-1--cc丨udin蛋白在细胞LPSZO1胞的和o细胞接触面呈网状分布;处理,的网状结构线条断裂、消失,occludin蛋白的网状结构也消失(图33B、G:白色箭头),胞occi-浆中出现了点状分布的ludn蛋白荧光染色(图33G:红色箭头)2;GLP处理恢ZO---复了1和occludin蛋白在细胞膜的正常分布;ML9单独处理,可见ZO1和occludin蛋白在细胞膜上的荧光染色均较LPS组有所增加,局部呈网状分布,但是线条断裂不完整(图33D、I:白色箭头),occludin蛋白在胞内的定位较LPS组有所降低(图33L-LP-2-1:红色箭头);同时添加M9和G,细胞间ZO1和occludin蛋白的定位和分布恢复至正常状态。83 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三ZO-1Occludin■■■IHHI---?33ML2LPS应PECJ2(AE)occ?9对激的ludin(FJ)图和GUVI细胞TJ蛋白ZOl和蛋白超微结构及分布的影响(32〇x>。白色箭头:荧光染色线条断裂和消失红色箭头:occludin的定位集中于胞浆;- ̄r--Ftherttnttiue33TheeffectofML9andGLP2onultastrucureandlocalizaioofihunctionsZO1AEandgg()j?xocc.rrenefracrrrludinFJ320Whitearowhead:fluoscencelituedanddisaeaedredarowhead:occludinmainl()()pp;ylocalizedincytoplasm.3.2.4TJ蛋白表达量使用westernblot检测TJ蛋白表达量的变化,结果如图34所示:LPS显著降低--了ZO1和occludin蛋白的表达量(P<0.05)LPS组GLP2提高;与相比,单独添加84 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三-Z0-1cc<5LPSTJ了和oludin蛋白的表达(P0.0)ML9;单独添加,对下调的蛋白-ZO-1cc-和oludin的表达量均没有显著性作用效果92促;在ML存在条件下,GLP<进了TJ蛋白的表达0.05),抑制了LPS对TJ蛋白表达的负向调节作用;LPS+GLP-2S+GLP-2+ML-9TJ与LP蛋白表达量差异不显著:组的;以上结果表明抑制MLCK酶活不参与GLP-2对TJ蛋白表达的调节。LP—++++S—一—GLP-++———++2^ZO-1-SMB230kDOcc-mmm雜病mmludinmm59kDGAPDH-occludin2〇0ZO-1ci5iij3幽通A%〇>AIVb〇>^J,V,v々V/-=34-GLP2S--图9和对LP应激的丨PECJ2细胞ZOli(3ML1和occudn蛋白表达的影响重复数n)----Fiiure34theefectofML9andGLP2onrotenexressionofZO1andoccludininLPSchallenedgppg*-<-1PECJ2cell.:P0.05vs.LPS#:P<0.05vs.LPS+ML9ns:P>0.05vsLPS.Valuesaremeansof.;;threerelica.ptes4讨论-4-.1GLP2对LPS应激的PECJ2细胞系TJ蛋白的影响I4-.1.1GLP2对TJ蛋白表达的影响关于GLP-2在不同体内外研宄模型上调节肠上皮TJ蛋白表达量的研宄已有零星6][oran20--报道。最早的研宄是M等(12)在Caco2细胞系上研究发现GLP2能促进-1occ肠上皮屏障的形成及ZO及ludin蛋白的表达。在离体培养的断奶仔猪空肠肠段142143[1[]--显著促进T以及LPS应激的的丨PECJ2细胞上研究发现2能J蛋白,添加GLP-的表达,,增强肠上皮屏障功能。在体内试验的相关研究发现GLP2不仅促进未感染85 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三Dovh的奶牛TJ相关蛋白的表达’也能抑制引起的肠组织TJ蛋白的下调;154一[]-2对TJ蛋白表达的促进作用(1也有些间接的证据证明GLP,Shan等203)在--22型糖尿病大鼠上研宄发现双黄连通过促进GLP的分泌,提高糖尿病下调的小肠--ZO-1的表达,修复肠粘膜损伤21,GLP水平与ZO的表达呈显著正相关关系。在本--,在LPS应激条件下添加GLP2能有效缓解LPS下调的ZO1和occudin研究中l蛋一-白的表达,2,这与我们的体内动物试验获得的研宄结果致也再次证明了GLP对仔猪肠上皮细胞TJ屏障功能调节的积极作用-2。由此,在应激条件下,GLP可通过刺激TJ相关蛋白的表达实现对TJ结构稳定的关键调节作用。4-.1.2GLP2对TJ蛋白超微结构及分布的影响GLP-2调节TJ蛋白超微结构及分布的研究尚未见相关报道。本试验通过免疫荧-LPS应激的-光染色技术考察GLP2对IPECJ2细胞TJ蛋白定位和分布的影响,研宄-occ结果显示,在保证细胞单层结构完整的条件下,LPS处理引起ZO1和ludin蛋白一的网状结构消失不见esternbbt,线条断裂,这与w测得的表达量下调的结果致;occn蛋白的定位由主要位于细胞膜上(对照组至胞浆中(LPS组)。并且ludi)转移关于occludin亚细胞定位的改变,研宄报道occludin蛋白分为非憐酸化和磷酸化两种形式。非磷酸化的occludin蛋白位于基底外侧膜和细胞质囊泡上,而憐酸化的49[]occudn仅-J上,可li限于NP40不溶部分的T以推测本研宄中LPS应激可能通过调cc-节了oludin的磷酸化状态进而改变了occludin蛋白在细胞内的定位;而GLP2处理可能抑制或缓解了occludin鱗酸化状态的这种改变。那么,在这个过程中occludin憐+2+2酸化究竟如何影响它在TJ的定位呢?研宄发现饥饿或移除Ca,在Ca的培养基后155[]MDCK细胞单层TJ结构开放,伴随着occludin蛋白的去憐酸化,提示occludinJ-的磷酸化有利于T结构的装配。然而也有不同的研究结果,如氧化应激引起Caco2occinroccludin,细胞lud的Ty残基快速憐酸化导致在细胞的定位发生重分布细胞单156[]层通透性增强Src活性降低了occludinTr残基磷酸,缓解了短暂局;抑制y化水平157[]灶性脑缺血增强的血脑屏障通透性。那么,occludin残基的磷酸化究竟对上皮TJ“”的屏障功能有的影响是如何的呢?为什么产生这种看似矛盾的差异呢?分析其原T-cc,因,oludin胞外环的同型相互作用决定J的屏障功能而胞内的C尾端occludini58---[]?3ac与TJ其它蛋白如ZO1ZO以及骨架蛋白丝Ftin相互作用。Kale等(2003)--用GST融合技术将cSrc结合在occludin上隣酸化它的Tyr残基,考察Coccludin的86 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宂:试验三 ̄---Z0-actTr隣酸化对其结合lZ03以及Fin的能力,结果表明Coccludin的Tr憐yy--?ZO-Fac-酸化减弱了它结合ZO13的能力,但对tin的结合没有响,提示cSrc介一159To[]导的J损伤可能涉及ccludin的Tyr磷酸化。进步的,Rao等(2009)以occludin敲除小鼠为研究对象证实了occludin蛋白在上皮TJ调节中的作用是必不可少的。该研究详细描述了occludin磷酸化对于调节它自身进入TJ复合物进行装配的作用。Occludin在完整的上皮上具有高度磷酸化的Ser和Thr残基,而Tyr磷酸化保持在最TJoccudn受c-SrcPKC低水平,li、;当受到各种因素破坏时到多种蛋白激酶如g和PKCAA以及蛋白磷酸化酶如PP2A、PP1和PTP1B的调节经历了Ser/Thr残基的去磷一酸化以及Tyr残基磷酸化提高的过程;进步在体外试验的研究结果也表明occludin--C端Tyr磷酸化减弱了它与Z01间的相互作用,而这可能就是occludin从TJ复合物--1中分离出来的原因,GLP2处理恢复了Z0ccludin。本试验中和o蛋白在细胞膜上的正常分布和定位,维持了LPS应激条件下TJ蛋白网状结构的完整性。由此推测,-经由某些激酶或磷酸酶影响occGLP2可能通过信号途径ludin蛋白的磷酸化,从而影“”“”响TJ复合物装配过程中occludin蛋白从胞浆到膜的招募。此外,MLC磷酸61[]化水平升高被认为是肠上皮屏障通透性增加的重要分子基础。当MLC的第18位19,ATP苏氨酸和第位丝氨酸残基发生磷酸化后活化肌球蛋白头部的酶,产生的能F-acPAMR收缩量使肌动蛋白微丝tin滑动,周边肌动球蛋白环引起细胞发生向心性收缩而致TJ分子结构发生重排,因此推测本试验中occludin蛋白的重新定位还可能是由MLC过磷酸化引起TJ结构重排的调控结果。-4.1.3GLP2对LPS应激早期pMLC磷酸化的作用-2-为了研究GLP对细胞TJ结构稳定性的作用机制,本试验还考察了GLP2对LPS应激早期pMLC磷酸化水平的影响。结果显示,LPS应激45min后,pMLC磷-酸化水平显著提高,而GLP2处理缓解了LPS引起的pMLC磷酸化水平的变化。同时,研宄观察到pMLC磷酸化水平降低的同时,MLCK蛋白的表达量也显著降低,-由此推测,GLP2可能调节MLCK的表达影响LPS应激下pMLC的磷酸化水平,进“”而维持TJ结构的稳定,防止上皮细胞间旁路对大分子物质的开放。这与试验二动一物试验中得到的研宄结果致-2,即GLP对应激条件下的MLCK/pMLC信号具有直-接的调节作用。由此,在仔猪生产中2有助,断奶后应用GLP于缓解由应激导致的肠道T,维持肠道物理屏障的功能。J超微结构的早期适应性变化87 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三4-2缓.2MLCK/pMLC信号在GLP解应激的细胞单层通透性作用中的地位-/MLC的水由4.1结果可知,GLP2具有促进TJ表达的作用,亦可下调MLCKp“”平。目前许多研宄均己肯定MLCK在造成肠屏障功能障碍机理中的中心地位,I6e]CK[如ML抑制剂的使用可以缓解小鼠肠道炎症导致的肠屏障通透性的增加,可保Z0-持烧伤小鼠肠上皮TJ蛋白1和occludin的正常分布以缓解肠屏障的破坏但是,我们认为,如果MLCK所介导的pMLC鱗酸化对于17蛋白的表达并无影响,那么单独以MLCK作为肠屏障损伤的治疗靶标也不能有效改善由TJ蛋白表达下降所引发的肠屏障通透性的增强。遗憾的是,几乎没有文献报道MLCK的抑制对TJ蛋白表达的影响。正如3.1的研究所观察到的,LPS应澂45min后MLCK/pMLC水平快速GLP-2处理缓解提高,,而,24h后TJ蛋白的表达量下降分布及超微结构发生改变PSGLP-2调节的MLCK/MLC信号与TJ蛋白的了L的作用,那么,p表达之间又是否一-9对T存在上下游的调节关系呢?因此,我们进步考察了添加MLCK抑制剂MLJ-蛋白表达以及对GLP2作用效果的影响。-9-本试验3.2的结果显示,LPS应激早期引起了MLC的快速磷酸化,ML、GLP2、--ML9+GLP2均显MLC磷酸化水平对于通透性的作用,LPS引起细胞单著降低了p;L-9和GLP-2,但单独层通透性增强,M单独处理均缓解LPS增强的细胞单层通透性---9对改善细胞单层通透性的作用效果较单独添加GLP2的效果差9添加ML;若ML--2同时添加-。和GLP,则ML9对GLP2的作用没有影响分析其原因,通过考察应-24h)TJ,h后Z0激后期结果发现:LPS应激显著下调了241(后蛋白的表达量ocdud-in蛋白ML9对LPS下调的TJ蛋白没有显著作用效果和的表达;单独添加;---2L9和GLP2LPS下调的TJ而单独添加GLP或同时添加M均显著提高蛋白的表达,两组间差异不显著。以上研究表明MLCK并没有对TJ蛋白表达的调节作用,也不介--ud导GLP2对TJ蛋白表达的调节。另外,Z01和ocdin蛋白的免疫荧光染色结果显h后-示,Z01和occludin蛋白的网状结构消失,细胞边缘的荧光染色,LPS应激24occ+GLP-ludin2线条断裂,并且蛋白的定位主要位于胞浆呈颗粒状或指环状;LPS+GLP-2+ML-9组与对照组相比组、LPS,尽管荧光染色较浅,但与LPS组相比,细TJML-924h胞的蛋白在细胞间的网状结构分布完整,线条清晰;单独添加,应激后TJ蛋白的网状结构分布较LPS组有所改善,occludin蛋白在胞浆中的定位也有所88 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三LCF-act降低,这与前人报道的M磷酸化引起细胞骨架微丝in滑动,牵拉细胞发生向“”一61T[]MLC的J蛋白内在化的研宂结果致,心性收缩导致,抑制磷酸化可以缓“”解TJ蛋白的内在化及分子结构重排,使其存在于细胞膜上以维持TJ结构;然而,“”-9-occn单独添加ML,Z01和ludi蛋白结构则存在细胞边缘线条断裂和不完整的现象,这可能与MLCK抑制剂不能缓解LPS下调的TJ蛋白表达有关。由此,MLCK介导的pMLC磺酸化并不参与紧密连接蛋白表达量的调节。结合前人对MLC信号的“”地位可能更应该是存在于造成肠屏障通透性改变研宄结果推测,MLCK的中心的早期阶段,当应激后期(24h后)紧密连接蛋白的表达总量降低,抑制MLCK/pMLC-对改善通透性的作用效果将非常有限。由于本试验中GLP2对pMLC磷酸化的抑制“”作用-9模拟,加之它对细胞单层通透性的缓解作用能部分被ML,由此认定MLCK7MLC部分介导了GLP-2对T-2pJ结构稳定的保护作用。GLP对应激条件下细胞TJ蛋白表达的调节独立于MLCK/pMLC信号。5小结综合以上结果,可以得出结论:8-x-2(1)在IPECJ2细胞系上,ll(Tm〇l/LGLP改善应激的肠上皮单层细胞间通透性的作用机制与T。J结构的稳定密切相关-(2)LPS应激条件下,GLP2对TJ的调节涉及:1)促进细胞膜上TJ蛋白的表达2),调节TJ关键蛋白的细胞定位和胞间重;下调应激初始MLC的过磷酸化水平分布。(3)MLCK介导的pMLC磷酸化并不参与应激状态下对TJ蛋白表达量的调节,当应激后期TJ蛋白的表达量降低,抑制MLCK/pMLC对改善通透性的作用效果有限。89 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宂:试验三(三)GLP-2影响TJ屏障功能的信号途径研究1.前言LP-Z0-试验三(二)的结果显示G2能作用于TJ关键蛋白1和occludin的表达和分布,缓解LPS增强的细胞单层通透性;MLCK/pMLC信号主要通过影响TJ蛋白-MLC途径的分布和定位在应激期间参与介导了了GLP2的保护作用。由于MLCK/pTJ-并不参与介导蛋白的表达,可以推测GLP2通过不同的信号途径影响了TJ的稳TJ正,哪些定,从而维持了细胞间常的屏障功能。那么信号途径或蛋白激酶可能参7一?一[]方面,关于TJ蛋白表达的调节与了这过程的调节呢,蒋义等(2012)发现--GLP2可以促进离体培养的断奶仔猪空肠TJ蛋白occludin、ZO1和claudin的表达,MEKLP-2J/ERK1/2介导的p90RSK的磷酸化可能是G调控肠道T蛋白表达的重要信一-2也可能通过激活P-Akt号通路之GLPI3K//mTOR信号转导途径对LPS应激的;143[]-PEC应,。IJ2细胞产生保护效,促进TJ关键蛋白的表达降低肠上皮细胞间的通透性GLP-2调节T以上研宄仅考察了J蛋白表达的信号途径,但对MLCK/pMLC信号的调节尚未见相关研究报道,我们知道通常MLC的磷酸化受到。通过综述部分的总结-NF-kB、ROCK等信号分子的调节,抑制NFkB及ROCK的活化可以缓解由MLC过-度磷酸化造成的TJ结构的重排。那么,GLP2是否作用于这两条路径上关键信号分子实现对pMLC磷酸化的调节呢?此外,对于TJ蛋白表达的调节是否还存在其它信号途径参与GLP-2的促进作用呢?各条路径之间的关系是怎样的?这些均未见相关,报道。因此,本试验将结合使用各信号途径的特异性抑制剂或激动剂在LPS应激条件下考察GLP-2对以上可能的信号途径的调节作用及其相互之间的上下游关系。2材料与方法2--1kBGLP.NF信号途径在2调控TJ中的作用2.1.1试验设计--将含最适GLP2剂量的培养基预先于LPS处理添加,结合使用NFkB抑制剂162[]PDTCLP-(剂量参考Alexander等(1995))考察G2对LPS造成TJ屏障损伤的-:,LPS组2+LPS,P保护作用,GLP组DTC+LPS组和。试验分5组对照组90 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三-2+LPSPDTC+GLP组(见表17)。表17试验设计Table17testdesign-moPDTCmoGLP2l/LLPS/mLN组别(nl/L()(n)g)对照组〇003一00处理1003—*处理二0101003处理三5001003-?处理四501〇10032.1.2试验材料—65NF-xfi激活核转运检测试剂盒购自中国碧云天胞浆蛋白提取试剂盒、p,1^23Sw33/36生物技术有限公司;pIKKa、IKKa、plKBa,购自中国生工生物工程有限公?8/Sw19司;兔抗pMLC多克隆抗体,购自美国CellSignalingTechnology公司。2.1.3试验方法2.1.3.1细胞培养按照具体指标自行选择6孔或12孔细胞培养板中进行细胞培养,细胞培养及处理的方法同试验三(二)2.2.3.1。2.1.3.2胞浆蛋白的提取使用胞浆蛋白提取试剂盒进行提取,具体操作方法如下:1)每孔滴加少量胰酶将细胞从6孔培养板上消化下来,每孔加入1mL培养基°|10条件500>111终止消化,将细胞用移液枪吸入1.5^£?管,4下,^离心31丨1收集细■,弃去培养液,用预冷的PBS溶液洗2次胞;2)用移液枪尽可能吸去上清20L细胞压积(离心后的),按p紧实细胞体积加入200此预冷的BuferA(每mLBuferA预先加入1pLDTT、5此100mmol/LPMSF?和5hL蛋白酶抑制剂),剧烈涡旋振荡15sec,于冰上静置1015min;3)加入11|aL冷BuferB,剧烈润旋振荡5sec,放置冰上1min;°Cx4)再次剧烈润旋振荡5sec后,4条件下,1600〇离心5ming;一5)尽快将上清转入另预冷的无菌微量离心管,即得胞浆蛋白;91 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三°)-6将提取的胞衆蛋白进行蛋白定量(BCA法),分装并保存于80C,避免反复冻融。21.4.检测指标2-.1.4.1胞衆IkB蛋白含量-kB蛋白的含量考察LPS添加45min后胞浆I,样品采用胞浆蛋白提取试剂盒提-取的胞浆蛋白。试验采用IkBELISA检测试剂盒进行测定,操作方法严格按试剂盒-kB蛋白含量使用该样品相应的蛋白浓度进行校正说明书进行。样品的I,结果用“”ng/mg蛋白表示。2-.1.4.265NFkB核转位p-65NF-12NF用于ptcB核转位测定的细胞接种于孔细胞培养板上。采用P65kB激活—核转运检测试剂盒进行检测,按试剂盒说明书进行操作,方法采用免疫荧光染-KB多克隆抗体色技术。兔抗P65NF,稀释比例为1用免疫染色稀释液进行稀释:30。试验具体操作如下:1)BS1,用P洗3次。加入500吣免疫染色固定液,固定5min吸除培养液;2)吸除固定液,用PBS液洗3次x3min。洗完时吸尽PBS液,加入500吣0.5%'1-141:〇11100\111111,通透2〇;Tr-3)吸除itonlOOX,用PBS洗3次x3min,吸尽PBS液。加入500iL免疫染[色封闭液,室温封闭2h;°4)65NF-65NF-吸除免疫染色封闭液,加入pKB抗体,4C孵育过夜。回收PkB°抗体,4C保存;x-二抗5)PBS洗涤3次6min。洗完时吸尽洗涤液。加入羊抗兔FITCIgG(稀释比例为1:200),室温孵育1.5h;6)吸除二抗,用PBS溶洗3次x6min。加入300叫细胞核染色液(DAPI),室30mn温染色i;7)吸除DAPI,用PBS洗3次x3min。滴加适量抗荧光淬灭封片液,使用荧光显微镜观察并拍照65NF-。本试验中细胞核的DAPI染色为蓝色荧光,PkB的染色为绿色荧光。92 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三2.1.4.3MLCK转录水平一RT-PCR试验方法同试验mRNA提取、反转录和q。Thr23Ser33/36Tbrl8/Ser192.1.4.4细胞IKKa、IKKa、lKBa、MLC蛋白表达量ppp采用westernblot技术进行测定。试验方法同试验二。22ROCKPMLCLP-./MLC/p信号途径在G2调节MLC磷酸化中的作用2.2.1试验设计-2a分别同时与GLP添加MLCP的抑制剂ClyculinA(剂量根据产品的IC5〇值和163Dam[]ron等(1995)进行确定)和ROCK的特异性抑制剂Y27632(剂量参考产品164[]的IC5Q和Moshi等(2013)),5:iy预处理lh后进行LPS处理。试验设组空白LPS+GLP-2+GLP-2+Ca对照组、LPS应激对照组、处理组、LPSlyculinA、-LPS+GLP-2+Y276328MLC磷酸化处理组(见表1)。本试验目的在于探讨GLP2对-的调控是否除作用于NFkB信号途径影响MLCK活力外,还经由对MLCP酶活的调节进行补充。表18试验设计Table18testdesing-Y27632l组别CalculinA(nmol/L)(imo/LGLP2mol/LLPSi/mLNy[)()(\g)对照组〇〇003一000处理10038处理二00UT1003处理三110010038处理四0101(T10032.2.2试验材料Ttw696猪MLCPELISA试剂盒,购自北京奇松生物科技有限公司;兔抗MYPTlp多克隆抗体,购自美国SantaCruz公司。2.2.3检测指标1)MLCP酶活:按MLCPELISA试剂盒说明书进行检测,试剂盒的最低检测限为1.0pg/mL。93 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三T_6ThH8/Se ̄2)pMYPTl和pMLC磷酸化水平:westemblot进行测定,试验方法Thf6%同试验二。pMYPTl多克隆抗体的稀释比例为1:1000。2P-2T2.3MEK/ERK1/信号途径对GL调节J结构的作用2.3.1试验设计65[1]添加MEK的特异抑制剂U0126(剂量参考Tsai等(2007)),试验共分为5--2+LPS组、U026+LPS、+LP组组:对照组,LPS组,GLP1组U0126+GLP2S加;添MEK特异性抑制剂U026K1/LP-1考察MEK/ER2信号途径是否参与G2对TJ的调节-KT(见表19)。本研宄可以胞内GLP2是否经ME/ERK1/2介导促进J蛋白表达,是NF-kB信号J否调节LPS活化的,抑制T超微结构分布的改变。表19试验设计Table19testdesingU0126i-mol/LGLP2mol/LLPSx/mLN组别(f)()(\g)对照组〇003一0处理010038处理二〇urloo3处理三10010038处理四10HT10032.3.2检测指标2.3.2.1WesternblotThr2°2即2〇4Thr23Ser32/36考察45min后ERKl/2、ERKl/2、HSP70、pIKK、IKK、plKB、pThd8/SeH9Thrt96MLCMYPT-p、pl以及24h后TJ蛋白ZO1、occludin的蛋白表达量。222MLCP.3..活力采用MLCPELISA试剂盒进行检测,试剂盒的最低检测限为1.0pg/mL。2.4cAMP/PKA信号旁路对细胞TJ的影响2.4.1试验设计166[PKAFo]添加的特异激活剂rskolin(剂量参考DubS等(2006))和抑制剂167[]H89(剂量参考Sinclair等(2008)),从正反两方面考察G蛋白偶联介导的信号94 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三-2对MLC-途径是否参与GLP磷酸化的调节。试验采用EPECJ2细胞系,共分为7组:+GLP--2rsklin+、Forskolin+GLP2+LPS、对照组,LPS组,LPS组,FooLPS组组H89+LPS组和89+GLP-2+LPS组(见表20)。HcAMP-本试验可以明确/PKA信号途径是否参与了GLP2信号从胞外向胞内的传/-递PKA的活化是否以MEKERK1/2途径为靶点介导GLP2调节TJ蛋白表达;及结构重排的分子机制。表20试验设计Table20testdesignmo/L-2/LPS组别H89mol/L)Forskolin(nlGLP(molL)/mL)(n)(ng对照组0000一000处理1008处理二001(T100处理三0200100'8处理四02010100处理五1000100'8处理六100101002.4.2试验材料cAMPELISA试剂盒,PKAELISA试剂盒,购自北京奇松生物科技有限公司。2.4.3检测指标2.4.4.1cAMP环磷酸腺苷的水平变化LPS添加45min后cAMP的水平采用cAMPELISA试剂盒进行测定,具体方法参照试剂盒说明书进行操作。细胞培养结束后,用PBS(H7.4)稀释细胞悬液,细P4胞浓度达到1.5Xl〇/mL左右。通过反复冻融,以使细胞破坏并释放出细胞内成份;?m离心20min(20003000r/in),仔细收集上清。2A42PKA.活性LPS添加45min后PKA的活性采用PKAELISA试剂盒进行测定,具体方法参照试剂盒说明书进行操作。样品收集方法同cAMP的检测。95 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三ThThr—Thr696r232.4A3HSP70、lKKa、IKKa、ERKl,2、ERK1/2、pMYPTl、ppThrl8’Ser19ZO-1pMLC、、occludin蛋白表达量Westernblot技术进行检测LPS添加45min后磷酸化蛋白的磷酸化水平以及24h-GAPDH。后的Z01和occludin蛋白表达水平,以为内参蛋白2.4.4.4细胞通透性变化指标一检测方法同试验三()2.2.4。2.5试验数据处理±SEMne-wa试验数据用平均数表示;采用SPSS17.0软件进行oyANOVA单因素方,以/0差分析.05为显著水,不同试验组间平均值采用LSD法进行差异显著性检验平。3结果-3.1NFKB/MLCK/pMLC信号途径Tlw233.1.1IKKa、IKKa的表达水平p---2处理对a亚基添加NFkB抑制剂PDTC和GLPIPECJ2细胞IKK磷酸化的影?335-响见图。如图所示,LPS引起了IKKa磷酸化水平升高;与LPS组相比,GLP2、pTh23fPDTC和GLP-2+PDTC均下调了a。pIKK磷酸化水平结果表明,LPS应激条件下,-GLP-2NFkB抑制剂PDTC对-具有IKK磷酸化相似的作用效果,GLP2可下调LPS激活的。IKX激酶LP—++++S———+GL-+P2PDTC———++一一____Thr2385kDapIKKq_j|^|^-GAPDH,細_??_,____1<??36kD35PDTC-2图和GLP对IKK磷酸化的影响-2onFigure35TheeffectofPDTCandGLPIKKhosphorylationpSer33/363.1.2lKBa磷酸化水平和胞浆IkB蛋白含量p一cer33进步,本试验对IKK激酶的下游靶蛋白IkB的亚型IiBa在S和36位的96 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三处理Sct32/36磷酸化水平,结果如图36A所示,与对照组比较,LPS45min引起PIkBSer32/36S组-发生快速磷酸化,GLP2LPB;然而,与LP相比处理显著抑制了S诱导的pIKNF-+GLP-2快速磷酸化;同时,kB抑制剂PDTC以及同时添加PDTC也抑制了LPSSct32/36引起的IkB磷酸化。IkB发生磷酸化后会引起自身降解,因此,本试验考察了P胞浆中IkB蛋白的含量是否发生变化,结果如图36B所示,研究发现,在LPS处理5^3/3645〇1^1后,伴随着卩&8快速磷酸化,胞浆中11^的含量显著低于对照组(尸<Ser33/36--+PDTC三组〇.〇5)单独添加GLP2、PDTC或同时添加GLP2与lKB;而p的变一,胞浆中IkB含量显著高于LPS应激组(P<0.05)化结果致,并且与对照组差异>0--.05)。以上不显著(尸研宄结果表明,LPS应激条件下,GLP2具有NFkB抑制Sct33/36-剂PDTC相似的作用效果,GLP2可下调LPS引起的PIkB的快速磷酸化及胞浆IkB的降解。ALPS—++++GLP-2——+—+PDTC—一一++S/6er323?.^^PIkB39KdCAPDH-36kD''B*.cI**iT8_^論i1^1I4.Ht!MlI/夕f夕夕?:-2=图360丁(和01^对胞浆丨化〇((磷酸化及细胞丨1^〇1含量的影响重复数113)**f-Flihohoigure36TheeectofPDTCandGLP2oncytopasmcIkBasrlationandcellularIkBocontent.:ppyP<0.05vs.LPS.Valuesaremeansofthreerelicates.p3-1365NF..pKB核转位一--进步考察NFkB的激活状态,采用免疫荧光染色技术对P65NFkB的核转位-,3737,IPECJ2情况进行了测定结果如图所示可知,。由图在正常对照组细胞-65NFKB完全定位于胞浆中LPS处理F-,几ITC65NFKBP;后乎所有标记的p都与-DAPI标记的细胞核共同定位。GLP2处理组65NF-kB定位于胞浆中,PDTCP;此外97 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三PDTC+GLP-65NF-kB2,处理和处理组P也主要定位于细胞胞浆中;以上结果表明----kB信号途径关键信号分子的作用效果相似2GLP2同NFkB抑制剂对NF,GLP能抑制LPS引起的P65NF-kB核转位。1''11I■-尸J!二:丨^MBmmm!■■■图37PDTC和GLP-2对LPS应激的-J265NF-B核转位的影响(32〇xIPEC细胞pK)---kBnuciFigure37TheefectofPDTCandGLP2on65NFleartranslocatoninIPECJ2cellchallenedpgxbyLPS32〇()3.1.4MLCK蛋白表达及pMLC磷酸化水平-kB信号途径是否介GLP-2为了考察NF导了对MLCK表达量的调节作用,通过-TmRNAtRTPCR技术检测了各组MLCAltq的表达水平;并通过wesernbo技术对98 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三MLCK蛋白的表达量进行了测定。结果如图38A所示,在基因水平上,LPS引起的-2显著抑制(尸<0.05)DTC或同时MZC尺mRNA表达上调被GLP,并且单独添加PDTC+GLP-L:<添加P2均显著抑制了MO基因表达的上调(尸0.05)。图38B显示了?^^9MLCK蛋白的表达水平和pMLC的磷酸化水平的变化。同M:C尺基因表达的?8/Sef19结果一致MLC,PDTC明显抑制了LPS上调的MLCK蛋白表达,并抑制了pLPS组相比PDTC存在与否-,GLP2均降低LCK蛋白的表的磷酸化;与,如论了M^&k19MLCLPS应激条件P-达量和p的磷酸化水平。以上研宄结果表明,下,GL2-kB途径的活化下调MLCK基因和蛋白的表达能通过抑制NF,抑制MLC的过磷酸_-kB信号途径关键信号分子很GLP2MLCK表达的上游靶点化。;NF可能是调节A3-,§2-_L|UJ-11Tfc士〇..U—i"/yyLPS—++++.BGLP-2——+—PDTC———++MLCK-嫌#參德2會11kDrl8/Serl9_Thinir^\'修?kD-_?卜?i19MLCmifiprr〈、(、I、)I-=图38?卩丁(:和01^2对\11^〇<1111^八和蛋白表达以及卩\4[(:磷酸化的影响(重复数!13)*F-MLC<igure38TheefectofPDTCandGLP2onMLCKexpressionandphoshorlation.:Pppy0lt.05vs.LPS.Vauesaremeansofthreereplicaes.3.2ROCK/MLCP/pMLC信号途径除了MLCK磷酸化MLC通过调节MLC的磷酸化水平影响细胞单层的通透性外,MLCP作为催化磷酸化型MLC向非磷酸化型转变的酶,也参与调节MLC的磷酸化状态,而MLCP,在MLC磷酸化的调控中具有重要作用活性又受ROCK的负性调-控。因此,本试验考察了GLP2是否作用于MLCP酶活影响pMLC的去磷酸化水平。99 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三3.2.1MLCP的磷酸化水平及活性变化MYPT,其696位的Thr残基磷酸化后引起MLCP失活,1为MLCP的结合亚基-2与ROCK/MLCP抑制剂Y27632和CaA对LPS应因此,本试验考察了GLPlyculin-MLCP的磷酸化和酶J2,结果见图39激状态下IPEC细胞活的影响。如图39A所示,由westernblot免疫印迹图可以看出,与对照组相比,LPS应激上调了MLCP的亚基T_6T_6YPTPS组LP-2pMl的磷酸化水平;比较L,G组pMYPTl的憐酸化水平有LP-c-所下降而当同时添加G2+MLCP的特异性抑制剂CalyulinA时,GLP2的作用;m696被取消,pMYPTl的磷酸化水平与LPS组并无变化;由于ROCK激酶可磷酸化t_6MYPT1使MLCP失活,因此本试验以ROCK的抑制剂Y27632作为MLCP的激Thrt96GLP-+Y27632,MYPTl动剂,结果发现,同时添加2p的磷酸化水平较LPS组明显下调一。进步检测各处理对应的MLCP酶活的变化。如图39B所示,伴随LPS组T_6MYPTl磷酸化水平的升高,MLCP酶活较对照组出现了显著下降(P<0.05);pThf6%LPS组-MLCP的酶<,GLP2+LPS组在下调pMYPT(与相比l的同时提高了活P-+LPS-<0.05)LP2+CalculinA组MLCP酶2+LPS组(_P;Gy活显著低于LPS组和GLP-Y27组<-0.05)GLP2+632+LPS组MLCP酶(P0.05),与GLP2+LPS;活显著高于LPS组差异不显著(户>0。LP-2可部分抑制LPS刺激LCP.05)以上结果提示G的M调节?96亚基MYPTl的磷酸化,缓解LPS导致的MLCP酶活的降低。3.2.2MLC的磷酸化p一为了进步确定GLP-2是否经由ROCK/MLCP旁路对MLC的磷酸化过程h8/S一THCT19进行调节,本试验进步对LPS应激状态下pMLC的磷酸化水平进行了ThH8/SCTl9。如图所示-2抑制PS引测定,GLP的磷,结果见图40了L起的pMLCThH8/SMl9P-2下调pMLC的磷酸化的作用效果酸化;;MLCP抑制剂部分取消了GLROCK-2的作用没有明显影响然而,同时添加抑制剂对GLP。结合GLP-2对MLCP结合亚基磷酸化水平及MLCP酶活的影响,结果表明GLP-2通过ROCK/MLC的磷酸化水平MLCP依赖的途径部分下调了p,而这将有利于GLP-2对LPS应激条件下TJ结构稳定及细胞单层通透性的调节。100 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三\LPS—++++——GLP-2+++———+Ca一lyculinAY27632————+Thr696MYPTi-P115kD_^以爲輪為_和GAPDH-痛_^鋼;,?kD36NSD200-I#'15°I卜.^:l|III。/次S夕次。,/V39--=图ROCK/MLCP抑制剂和GLP2对LPS应激的IPECJ2细胞MLCP磷酸化及酶活的影响(重复数n3)-Fiure39ThetoinhibitorofROCK/MLCPandGLP2onMLCPhosholationandactivitineffecfgpp^y*-<->llllbLPS.:P0.05v.LPS#:P<0.05vs.GLP2+LPSNS:P0.05.ValuesareIPECJ2cechaenedysg;;meansofthreerelicates.plps—++++GLP-2一一+++———+Cacan—lyliAY27632———_+Thr,8/Ser19^mmm19kDMLC-rnp?GAPDH-4HHH^_HHI?HN?36kDK?GL-2S-图40ROCK/MLCP抑制剂和P对LP应激的IPECJ2细胞pMLC磷酸化的影响--Fiibif/MLCPandG2onMLChoholiiIligure40TheeffectofnhtoroROCKLPsratonnPECJ2celpppychallengedbyLPS.3.3ERKl/2信号途径一/前人研宄发现,ERKl2信号途径参与对通透性的调节,但是作用效果存在不-致的结果,那么2的调节,在LPS应激的细胞上ERK1/2信号途径是否参与了GLP?-KBMLCKMLC和ROCKMLCP上游信号途径介作用呢它是否作为NF//p//pMLC的导了GLP-2的作用呢?101 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三3-2对ERKl/2憐酸化的影响.3.1ERK1/2抑制剂U0126和GLPP(2T2C>4m2Jn>-添加ERK1/2抑制剂U0126和GLP2对pERKl/2的磷酸化的影响结果T_2/T_y见图41。如图所示,与对照组相比,LPS应激引起了ERK1/2的快速磷酸T_W2(M-2处理抑制了LPS引起的ERK化;GLP1/2快速磷酸化;此外,单独添加T_2;Tt2C)4>-2U060126+GLP2均抑制了LPS对ERK1/磷酸化的作用。12和同时添加UP-2LPS应激激活的ERK1/2信号途径。由此表明,GL能抑制LPS—++++—GLP-2一一++——U0—++126Thrr2〇2rr2°4>ERK2-‘:::l/pUKERK1/2-^44kD赠妙—鑛47gapdh-36kD026和GLP-2对ERK图41/2磷酸化的影响1U1-reheeffectof.FU0126andGLP2onERX1/2hoshorlationigu41Tppy3-2对TJ蛋白表达的影响.3.2ERKl/2抑制剂U0126和GLP-?ERK1/2信号途径是否参与GLP2对细胞TJ[蛋白表达的调节呢本试验采用-12TJ[ternt62对蛋白表达的影响,结果wesblo技术考察了ERK1/2抑制剂U0和GLPZ0--42,LPS处理下调了1和occludin蛋白的表达,GLP2处理恢复见图。如图所示-U11occudn蛋白的表达026了LPS降低的Z0和li;此外,单独添加对LPS降低的二Z0-1occludinTJ蛋白表达量没有作用效果;者同时添加,和蛋白表达量较对照组也出现明显增加;以上结果表明,LPS处理在ERK1/2信号途径激活的情况下降低了TJ蛋白的表达量;但仅抑制ERK1/2信号途径并不能缓解LPS降低的TJ蛋白表达,--1无论U0126存在与否LP2均能实现在LPS应激条件下对Z0和occludin蛋白表,GLP-/J达的上调:G2独立于ERK12信号途径实现对LPS应激状态下T蛋,结果提示白表达的调节。LPS一++++—一—+GLP-2+U0———++126ZO--mrnmm230kD1icc-咖_§mmmm59kDOludnigapdh-m?mmmmmmsmmrnm?e?eS36k〇026和GLP-2对ZO-图42l和occludin蛋白表达的影响U1--F1linroteinexression.iure42TheefectofU0126andGLP2onZOandoccudgpp102 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三3.3.3ERK1/2信号途径对MLCK表达及pMLC磷酸化水平的影响ERK-1/2信号途径是否参与GLP2对细胞TJ蛋白结构稳定的调节呢?本试验采-用westernblot技术考察了ERK1/2抑制剂U026LP2对MLCK蛋白表达以及1和GMLC憐酸化的影响,结果见图43。如图所示,LPS应激上调的MLCK蛋白表达的作用被GLP-2所取消126,而单独添加U0也取消了LPS导致的MLCK蛋白表达量的P--提高2和U0126,并不影响GLP2对MLCK表达的;同时添加GL抑制作用。结果PSERK1LP-ERK1表明,L能激活/2信号途径上调MLCK的表达,G2/2;然而通过抑制信号途径的激活下调MLCK的蛋白表达。?8/SeM943考察其下游靶蛋白MLC的磷酸化水平,结果如图所示,pMLC磷酸一—^^19-化的结果与MLCK蛋白表达结果致,GLP2下调了由LPS引起的pMLC26LP-2+U0快速磷酸化,并且单独添加U01以及同时添加G126均明显抑制了LPS刺ThM8/SeH9激的pMLC过磷酸化;由此可知,LPS能激活ERK1/2信号途径上调MLCKLP-2通过抑制ERK的表达引起MLC过磷酸化1/2信号途径LPS引起的MLC;G取消过磷酸化,使其保持在正常水平。LPS一++++GLP-2——+—U0——一++126m-___?lck211kDThrl8/Str,9MLC-p19kDgapdh-tmmmmmmmmmmmmmm36kD43U0-图126和GLP2对MLCK表达和pMLC磷酸化的影响-iefectofU026andGLP2onMLCKexressionandMLChoshorlaion.Fgure43The1ppppyt3.3.4ERKl/2信号途径对MLCP酶活的影响-?那么,抑制ERK1/2信号途径是否参与GLP2对MLCP的调节呢结果如图44?96-所示亚基的磷酸化,,GLP2取消了LPS对MYPTl并显著提高了LPS钝化的Th_.05而MLCP酶活(尸<0),U0126+LPS组中MYPTl;然的磷酸化水平与LPS?>组相比没有明显变化,MLCP酶活与LPS组差异不显著(/0.05)与LPS组和单;t_6-0,11独添加U126相比同时添加U026+GLP2组MYPT的磷酸化水平出现明显^下降,相应的,MLCP酶活显著高于LPS组和U0126+LPS组(/〈O.OS)。以上结果Thf6%表明-立于ERK1/YPTl,GLP2独2信号途径提高M磷酸化介导的MLCP酶活。103 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三ALps—++++—?—+—GLP-2U0———++126T9hr66_PMYPTi115kDGAPDH-、36kD_Ml截銳鱗-如读|維林B200-1^'':^iiL^—_m〇H,fL/夕fff。。=44U0-图126和GLP2对MLCP酶活的影响(重复数n3)*F-<iure44TheeffectofU026andGLP2onMLCPactivit.:P0.05vs.LPSns:P>0.05vs.gy;LPSU\P<0.05vs.U0126+LPS.Valuesaremeansofthreerelicates.;p3.3.5ERKl/2信号途径对其它信号途径关键激酶或蛋白的影响NF-kB上调MLCK蛋白的表达从前面的研究结果可知,那么,,LPS通过激活'RK--MLC被抑制的E1/2信号途径是否作为GLP2调控NFKB/MLCK/p信号的的上游?tt靶点参与介导呢因此,本试验针对性地采用wesernblo技术考察了ERK1/2抑制-剂U026-kB信号途径关键激酶及蛋白表达的影响4。1和GLP2对NF,结果见图5m23Sw32/36LP-LPS引起的KaIkB如图所示,G2处理取消了pIK和P的快速磷酸化,P-2U--U0126具有与GL相似的作用效果0126+GLP2也不能取消GLP2,同时添加的S-KBMLC信号途作用由此提示,LP可能通过ERK1/2信号途径激活NF/MLCK/;pLP-RK-径2则1/2信号途径抑制NFkB信号途径的激活,ERK1/2,而G是通过抑制E信号途径作为NF-kB的上游发挥作用。本试验还对处理45min后HSP70蛋白的表达进行了检测,结果如图45所不:LPS5mn-2的处理4i后,HSP70的蛋白表达有所降低SP70的表;GLP处理提高了HLPSLP-U单独添加U0126对降低的HSP70作用效果不明显20126,达,同时添加G和;-HSP70蛋白表达量有所提高,以上结果提示在LPS应激状态下,GLP2独立于ERK1/2信号途径刺激HSP70蛋白的表达。104 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三LPS—++++——+—+GLP-2U0———++126HSP70-70kD?iICK^ot-85kD>^NpUMMiitiflllK'■af.a.pIHn^1ifrlilotjMfcOf1wyH1lxkIJScr32/36-^轉,plKB^mm??—39rdGAPDH-36kl)45U0-图126和GLP2对其它信号途径的关键蛋白表达或磷酸化的影响F-xiure45TheeffectofU0126andGLP2oneressionorhoshorlationofthekeyrgpppytaetgproteinsofothersignalingathway.p3.4cAMP/PKA信号途径一---GLP2R属于G蛋白受体超家族成员之么IPECJ22,那,在细胞上,GLP作为配体与其结合后能否激活cAMP/PKA经典信号途径,缓解LPS应激增强的细胞间?本试验针对此问题开展了以下研宄通透性呢。3I.4.1PKA特异性激动剂Forskolin和抑芾J剂H89对cAMP的水平和PKA的活性的影响-GLP2处理对cAMP/PKA信号途径的影响见图46。如图46A所示,LPS应激AMP的PS组相比-对c水平没有显著性作用,GLP2+LPS组胞内cAMP水平显;与LAMPF+GLP-著提高lin显c,orskolin2;单独添加Forsko著提高了的产生水平同时添加-2+LPS组显89+LPScAMP后cAMP水平较LPS组和GLP著提高,;H下调了水平-2+H89+LPS组的cAMP水平与LPS组差异不显著,较H89+LPS组显著提高GLP。P-2cAcAM以上研究结果表明,GL能刺激MP的产生,而LPS的作用独立于P的产生。46B所PS应激对PKA的活化没有显著作用效果GLP-2+如图示,LLPS组PKA;KA+-ko,Fo活性显著提高lin显rskolinGLP2;单独添加Fors著提高了P的活性同时添加PKALPS组和GLP-2+LPS组显著提高,后活性较;H89+LPS显著下调了PKA活性-组显著提高H89+GLP2+LPS组PKA活性与LPS组差异不显著,较H89+LPS。以上LP-2cAMP/PKA信号通路结果表明,G在LPS应激条件下激活了。105 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三J&B&—^二^1S25」l1^丁20-*|;:iii?i8ia1:1iM。/^夕夕夕夕f。/夕夕次夕夕次°°ZZww=46-图GLP2对cAMP水平和PKA活性的影响(重复数n3)*Fiure46TheeffectofGLP-2onthecAMProductionandPKAactivity.:P<0.05vs.LPSns:g;p--P>.++LPSv.0.05vs.LPS#:P<0.05Fors+LPSvsForsGLP2+LPSandH89sGLP2+H89+LPS,;,;-Sc:P<0.05vs.GLP2+LPS.Valuesaremeansofthreereplicates.3.4.2cAMP/PKA信号途径对细胞通透性的影响为了确定cAMP/PKA信号途径的活化对于LPS引起的细胞间通透性的增加有何影响,本试验测定了LPS处理24h后HRP在2h内的漏过率,结果见图47。如图所示,与对照组相比,LPS显著提高了HRP的漏过率(P<0.05);与LPS组相比,-2+LPSLP-<GLP组、Forskolin+LPS组、Forskolin+G2+LPS组HRP均显著降低(P0.05);->然而,H89+LPS组和H89+GLP2+LPS组的HRP漏过率与LPS组差异不显著(P-2+rs->0.05)GLPLPS组相比,Fokolin+GLP2+LPS组与之差异(尸0.05),;与不显著-2+LPS组中H89的添加取消了GLP-2HRP而H89+GLP的作用效果,显著提高了的<-漏过率(P0.05)以上结果表明GLP2通过激活G蛋白偶联的cAMP/PKA经典信;号途径缓解LPS引起的细胞间通透性的增加。#1500I!T|i._.1000!1圓ns47P-2PS24hPEC-J2图cAMP/PKA信号途径介导GL对L处理后I细胞单层通透性的影响=n3(重复数)106 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三med--Figure47cAMP/PKAathwaiatedtheeffectofGLP2ontheermeabilitofIPECJ2cellpypy*mono<-layers24hafterLPSchallenge.:P0.05vs.LPS#:P<0.05H89+GLP2+LPS.vs.;,GLP-2+LPSns:P>0.05.Valuesaremeansofthreerelicates.;p3.4.3cAMP/PKA信号途径对TJ蛋白表达的影响一一一T进步分析影响细胞间通透性的关键因素J蛋白的表达,3.3研究结果-2对TJ蛋白表达的调节显示ERK,那么cAMP/PKA信1/2信号通路独立于GLP?8-如图4所示,与对照组相比号途径的作用又如何呢,LPS明显下调了Z01LPS组相比GLP-2+LPScc组、Forskol+LPS组、和oludin蛋白的表达,in;与rsko-H+GLP-Folin+GLP2+LPS组TJ蛋白的表达均有所提高,892;然而或H89-上研究表明1和occludin蛋白表达没有明显影响,处理对LPS下调的ZO;以-cAMP/PKAGLP2通过依赖的信号途径刺激LPS降低的TJ蛋白的表达,维持肠上皮屏障的功能。LPS—++++++——GLP-2一一+++———Forsko——++lin———H89——++#細鳴—―_?zo丨謂kDOcc-^RmippiwludinS9kO广▲nr11*%**wi#11^^48-图cAMP/PKA信号途径参与介导GLP2对TJ蛋白表达的调节--Fmediheffifigure48cAMP/PKAathwaatedteectofGLP2ontheexressonoZO1andoccludinpyp3.4.4PKA信号途径对MLCK表达及MLC磷酸化水平的影响一进一影响T步分析另J结构稳定的蛋白MLCK的表达及其下游MLC的磷酸化水平,结果见图49。如图所示,与对照组相比,LPS明显上调了MLCK的蛋白表达;-2+LPS+LPS+GLP-MLCK与LPS组相比,GLP组、Forskolin组、Forskolin2+LPS组ThH8/Sed9-蛋白的表达以及pMLC的磷酸化均降至正常水平然而,H89组和H89+GLP2;ThH8/SeM9处理对LPS提高的MLCK蛋白表达和下游pMLC的磷酸化没有明显影响。以上研宄表明-PKA,GLP2通过cAM/P依赖的信号途径抑制LPS刺激的MLCK的蛋白ThH8/SeH9表达和PMLC的过磷酸化,维持TJ蛋白在细胞膜的正常结构分布,从而维持肠上皮屏障的功能。107 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三LPS一++十+++—GLP-2++—+———++—ForskoHn——H89—— ̄--MLCK?鑛嶋^mmm_iMPmmmrnm211kDThr8,Se19lr麟__祕''德鲁mmmmmmmmMLC-9p|a〇i广pu-\jA*L/jlI49-MLCK表达和图cAMP/PKA信号途径参与介导GLP2对MLC磷酸化的调节pmed-Fiure49cAMP/PKAathwayiatedtheefectofLP2MLCKressonaMLCgGonexindppphoshortonppylai3.4.5PKA信号途径对MLCP酶活的影响-3,本试验.3研究结果显示ERK1/2信号通路并不参与LPS应激状态下GLP2对cAMP-MLCP细胞MLCP酶活的调节,那么/PKA信号途径是否介导GLP2对酶活的调节,检测结果见图50。如图A所示,与对照组相比,LPS明显上调了MLCP蛋白m6%<亚基的磷酸化水平,MLCP酶活显著降低(P0MYPTl.05)LPS组p;与相比,m696--MYPTGLP2+LPS组、Forskolin+LPS组、Forskolin+GLP2+LPS组l的磷酸化p水平出现了明显地下降,MLCP酶活较LPS组显著增高(尸<0.05);然而,H89+LPSThf696-MYPT组和H89+GLP2+LPS组pl的磷酸化水平与LPS组相当,并且MLCP的>0--酶活也与LPS组差异不显著(尸.05)GLP2+LPS组相比89+;与,HGLP2+LPS<0。-组MLCP酶活显著降低(尸.05)以上研究表明,GLP2通过cAMP/PKA依赖的t1w6%信号途径抑制LPS对MYPT1亚基的快速磷酸化,维持了MLCP酶的正常活性,这也将有利于维持TJ蛋白的结构稳定。A^PS—++++++一一十一+—GLP-2+Forsko—一一++一一lin'— ̄ ̄ ̄H89IIThr696,广-mmMYPTi15kDplm'、.'猶.'r'---.ii1t广4Pr^Hrririt,MiirniViirnrimfr^i||^|ip|RR|PRnPIiiRilP36kO#200*Bi*._fitlll=图cAMP/PKA信号途径参与介导GLP-2对MLCP磷酸化及其酶活的调节)50(重复数n3108 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三*-Figure50cAMP/PKAathwamediatedtheeffectofGLP2onMLCPhoshorlationanditsactivit.:Ppyppyy<<+--+0.#.GLP.s..alue.05vs.LPSns:P>0.05vsLPS:P005H892+LPSvGLP2LPSVsaremeansof,;;threereplicates.3.4.6PKA信号途径对其它信号途径关键激酶或蛋白的影响本试验3.3研宂结果显示:LPS应激条件下,被抑制的ERK1/2信号途径作为上LP-2-MLC途径的调节作用游靶点介导G对NFKB/MLCK/p,那么,G蛋白偶联受体激活的cAMP2和NF-kB信号/PKA信号途径是否作为信号传递的上游影响了ERK1/-途径的活化51。,GLP2处理部分取消了LPS引起的,结果见图如图所示11^2#2TM3Sct32/36pERKlO'pIKKa和pIkB的快速磷酸化,单独添加PKA激动剂Forsko-Alin或同时添加Forskolin+GLP2取得了相似的结果;然而,单独添加PK抑ERK-制剂H89对LPS激活的1/2和NFkB信号途径没有明显作用;同时添加11^2—204Thf23Sct32/36--ERKH89+GLP2取消了GLP2对l/^、IICKaIkBpp和p的快速磷酸-化的抑制作用。由此,LPS可能通过ERK/2ic//1信号途径激活NFBMLCKpMLC信LP-AMP号途径2c/PKA信LPS,而G则是通过G蛋白偶联的号途径介导抑制激活的ERKl/2/NF-KB/MLCK/MLC信号途径。pHSP70的蛋白表达量在LPS应激45mGLP-2+LPSin后较对照组明显降低,组、s-HSP70,+LPSForskolin+LPS组、Forkolin+GLP2+LPS组均明显增加而H89组、H+GLP-2+LPS组HSP70LPS组89蛋白表达较无明显变化,而较对照组低。以上结果'LP-PS应激状态HSP提示:G2以PKA依赖的方式促进L下70蛋白的表达。LPS—+++++++—+—+GLP-2——一++——Forsko一—lin———H89_—++■一_一一_■丨丨_■11*_"__?HSP70-一70kDThr231rn1mmm85-IKKakDp-IK.Ka85kDSer32/36k-,狀一一—?kplB39DThr202^r204-? ̄ERK->—pl/242kD-ERK144kD/2^*______m.丨_?丨_?42kDCAPOHJmmam36kD^iniimmurnmmmmmmrn5P-2图1cAMP/PKA介导GL对其它信号途径的关键蛋白表达或磷酸化的影响-FiheffG2onxressnhoholifkigure51cAMP/PKAmedatedteectofLPepioorsratonotheetaretppyygroiseiliptenofothrsgnangpathway.109 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三4讨论4-.1GLP2调节TJ结构分布的信号途径4.MLCK/MLC介导的调节机制.11p4-.1.1.1NFkB信号途径-通过试验三(二)我们己经确定了GLP2部分通过MLCK/pMLC信号实现对肠-上皮细胞间通透性的调节作用,GLP2作为胞外信号是如何对MLCKLC进行调/pM节的呢?63[]YeMa-a-KB二聚体与启首先,和(2008)证实TNF引起NFp50/p65动子下游MLCK转录启动子一kB结合区域结合,MLCK活化后进,激活步引起肌球蛋白轻链-A-l,细胞骨架收缩导致TJ蛋白结构开放以及ZO1蛋白移位Sadi等(2010)MLC鱗酸化。64[]---在体外Caco2肠上皮模型系统发现ILiTJkB,p诱导其通透性的增加也是由NF旁路依赖的MLCK基因转录的增加所介导的。由此可见,肠道炎症发生发展过程中,NF-kB的活化及入核所介导的MLCK转录的增加及活化对肠上皮细胞通透性的增加都。-起到了关键的作用由此,抑制NFkB可能缓解由MLC过度磷酸化对TJ的结构重排一NF-kB是种重要的核转录因子-kB影响,其通常在胞浆中与抑制单位I。形成无活性’一NF-kB的活化涉的复合体。因此,及个关键的步骤,便是IkB激酶(IKK)复合物-kB抑制单位IKKIKK3对NFIkB的磷酸化;复合物由两种紧密相关的激酶IKKa和(168[]-IkBer,kB。构成,通过对的关键S残基进行磷酸化使其降解从而活化NF本试验-kB信号旁路中关键蛋白及激酶的表达进行了测定对NF,结果发现:LPS应激引起了-IKKa及其下游kBa的快速磷酸化IkB的降解活化了NFkB,胞浆中;通过免疫荧光-染色技术发现LPS应激激活了NF-kB信号途径65NFkB的核转位NF-kB的,引起P;MLCK表达量的增加-活化引起了,并最终使MLC发生了磷酸化。然,单独添加NFkB而TC抑制了-信号途径的抑制剂PDIKKa及IkBoi的磷酸化,抑制了NFkB的核转位,以及LPS引起的MLCK表达量的提高,将pMLC的磷酸化水平维持在正常水平。不管---NFkB存在与否GLP2均抑制了IKKa及IicBa的磷酸化、NFkB的核转位,以,添加及LPS引起的MLCK表达量的提高和MLC的磷酸化-2可通过p;以上结果表明GLP抑制LPS激活的NF-kB信号途径实现对MLCK/MLC的调节p。110 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三4.1.1.2ERK1/2信号途径一--kB的上游信号进步分析GLP2抑制NF,前人研究发现MEKK1的过表达能提168[]高IKKa的磷酸化,使IkB在Ser32和Ser36位发生位点特异性的磷酸化,那么,MEKK-kB的上游信号呢?GLP-2对1的下游靶蛋白ERK1/2是否是LPS诱导活化NFERK1/2的调节又是怎样的?本试验结果发现,LPS应激提高了ERK1/2的磷酸化水平,169m[][]这与前人研究报道的LPS在小鼠巨噬细胞、人类单核细胞以及LPS应激的丨7丨一[】Caco-2细胞系上的结果致-2。本试验中GLP能抑制LPS激活的ERK1/2信号旁路F-kB信号途径之间是否存在上。而为了回答LPS应激条件下ERK1/2信号途径与NNF-下游关系的这个问题,kB,本试验考察添加抑制剂后途径的活化情况结果发现:--GLP2和U0126均能通过抑制ERK2kB途径中关键激酶1/信号途径的激活抑制了NF?3Sct32/36-IKKa和IkB的快速磷酸化,从而抑制了LPS引起的胞浆IkB的降解,激活NF-kBMLC,以降低MLCK的表达量和磷酸化水平p,结果表明LPS通过激活-ERK/NFkB信号途径调节了MLCK的表达,并且ERK1/2作为信号途径的上游参与GLP-2-对NFicB/MLCK/pMLC的调节。关于ERK1/2信号途径调节MLCK活性的研究172an[](报道较少,T等2014)研宄发现褪黑激素通过抑制ERK1/2信号转导抑制MLCK[84]A_-的转录lSadi等(2013)a、翻译和活性保护食道上皮屏障功能。研究发现TNF2--信号旁路,激活转录因子E1,1激活ERK1/lkElk的核转位发生后与MLCK启动子结合基序结合,激活MLCK启动子的活性及基因转录。这与本试验ERK1/2参与LPS一致引起的MLCK蛋白表达的结果,同时本研究还确定了ERK1/2影响MLCK表达的/NF-ERK下游信号是由IKKkB所介导。此外,抑制1/2的磷酸化抑制了actin骨架系统173一[]MLC的作用提供了证据的重排也定程度上为ERK1/2介导p。4.1.1.3PKA信号途径一-然而,本试验中GLP2的处理抑制了pERK的磷酸化,这结果与大多数前人442一[h]Jas证实GLP-2通过激活MAPK信号的研究结果不致。leen等(2000&2002)19[]-传导通路,诱导Caco2肠上皮细胞增生。Burrin等(2007)在新生仔猪体内试验中证实了用GLP-2处理可以刺激ERK290RSK丰度的1/的快速激活及下游目标基因p7增加11,伴随着隐窝细胞的增殖。蒋义等(2012)在离体培养的断奶仔猪空肠组织上---也研宄发现GLP2通过激活ERKl/2/p90RSK信号途径促进ZO1、occludin和claudin1一125[]致的报道P-基因的表达。也有与本试验结果,Li等(2016)研宄发现GL2通过2--抑制ERK1/、JNK1/2和NFkB信号旁路缓解了LPS应激的BV2细胞炎症。Xie等111 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三174][-(2014)研究也发现,GLP2通过抑制巨噬细胞ERK1/2的磷酸化缓解了LPS诱-导的炎症发生,2。通过对以上结果的分析我们发现GLP在细胞处于正常状态下激活ERK1/2信号途径促进细胞增殖和细胞间TJ结构的形成;然而,ERK1/2途径在细P-胞受到不良刺激时激活2则可能通过其它信号途径抑制了ERK1/2,GL的活化。分40[]Kr2005-2能通过GLP-析造成这种差异的原因,oehle等()曾经指出GLP2R偶联不同类型的G蛋白参与对细胞增殖-2通过偶联G、凋亡等过程的调控,GLP蛋白激PyRMAPK旁-as/Raf/,s活路调控细胞增殖;在细胞凋亡研宄中发现GLP2通过Ga激活c--AMP/PKA信号途径,抑制PARP的分解SK3,2,促进G卩的磷酸化。由此推测GLP在细胞处于应激状态下,可能通过偶联Gas蛋白激活PKA信号途径发挥生物学功能,蛋白解偶联一,因而不能激活ERK1/2信号旁路然而,这还需要做进步试而与G;Py-验进行确定3.4考察cAMP/PKA信号途径对的活化对ERK1/2及NFkB信。本试验一-,结果发现,与上文的推测相致的是rskdin号途径的影响,GLP2和Fo均抑制了2-2LPS引起的ERK1/的磷酸化;PKA信号途径抑制剂H89存在条件下,GLP对ERK,1/2磷酸化的抑制作用被取消并且单独添加H89也对LPS刺激的ERK1/2磷;酸化没有作用效果;与此同时,本试验3.4还发现cAMP/PKA信号途径的激活抑制了LPS引起的MLCK蛋白的表达及MLC的磷酸化水平,改善了LPS引起的细胞单LP-层的高通透性。以上结果表明LPS应激条件下,G2通过激活cAMP/PKA信号途ERK2-径抑制了1/的激活及其下游NFkB信号通路的活化,从而下调了LPS引起的MLCK/pMLC磷酸化。704.1.1.4HSP的调节-kB,LPS存在时IK研究发现,TRAF6发生自身泛素化,激活下游的K及NF,65[]TRAF6启动基因的转录,陈华群等(2006)研宄发现HSP70通过与结合抑制LPS85|]TRAF6-刺激引起的泛素化激活,从而抑制NFkB信号通路。Goodman等(2009)HSP7一研宄发现ERK级联信号的激活,增加0的蛋白水平。但也有不致的研宄,175][70-HSP,PS应激,缺乏引起ERK的活化那么,L下HSP70是否参与对NFkB信?号途径的调节/2,它与ERK1信号之间存在什么样的关系呢本试验3.3通过对HSP70蛋白表达的检测,发现LPS引起了ERK1/2磷酸化水平升高,下调了HSP70的蛋白-2在抑制ERK1/2磷酸化的同时,表达GLP,提高了HSP70蛋白的表达水平但是;-ERK1/2抑制剂对HSP70的表达没有作用效果;然而,GLP2却以ERK1/2依赖的方175[]NF-kB信号途径的激活式抑制了。根据结果进行分析,可以推测与Lee等(2005)112 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三一PERK--研宄结果致70可1/22kB信号,HS能作为的上游信号参与GLP对IKK/NF一途径的抑制作用。进步,本试验考察了cAMP/PKA信号途径对HSP70表达的影响,3GLP-2PKAHSP70的结果.4显示,以剂量依赖的方式提高了蛋白表达,并抑制了-2可能激活cAMPERK1/2的磷酸化。以上结果表明GLP/PKA信号途径促进HSP70一TRAF6结合抑的表达方面可能与,,HSP70表达量的提高制其泛素化进而抑制一-IKK/NFkB信号途径的激活另方面,HSP70也可能影响ERK1/2的磷酸化,抑制;-kIKK磷酸化介导的NFB的活化。但是,HSP70对ERK1/2磷酸化进行调节的中间环节尚不清楚。4.1.2MLCP/MLC的调节机制pMLCP催化磷酸化型MLC向非磷酸化型转变,在MLC磷酸化的调控中也具有重要作用。活化的ROCK对MLCP调节亚基MYPT1的第696位Thr残基进行磷酸,化修饰,使MLCP失活而不能将pMLC去磷酸化导致胞质内pMLC磷酸化水平增口32LP-2可ROCKMLCP力。本试验.的研宄结果表明G能通过抑制活性恢复酶活,催化MLCK过度磷酸化的pMLC转化为非磷酸化形式的MLC,从而缓解MLC磷酸-化引起的细胞收缩,以维持TJ在相邻细胞膜间的正常结构分布2对。关于GLPROCK/MLCP/pMLC信号通路的研宄目前尚未见相关报道。-那么,GLP2信号对MLCP活性的调节在胞内传递是否也涉及了ERK1/2以及'cAMP/PKA信号途径呢?本试验3.3结果显示,MEK的抑制剂U0126下调了ERKl/2pThrt%的磷酸化,但是对LPS提高的MLCP亚基MYPTl的磷酸化及MLCP酶活没有-GLP-2均ERK显著的作用效果单独添加GLP2和共同添加U0126+l/2和;下调了pMYPTMLCP的酶-2PS1的磷酸化,并显著提高了活结果表明:GLP在L应激的肠上皮细胞上对MLCP/pMLC的调节独立于ERK1/2信号途径。关于ERK1/2是否参与对MLCP/pMLC的调节,目前以肠上皮细胞为研究模型的相关文章未见报道,2,但是在其它细胞模型上有类似报道。在大鼠回肠平滑肌上抑制ERK1/缓解了蛋白磷酸酶抑制剂mcrocstin2iy引起的平滑肌持续性收缩,表明活化的ERK1/信号途crocstn引起的细LC的径参与了miyi胞收缩,即ERK1/2信号途径参与对MLCP/pMm[]调节,这与本试验中LPS激活ERK信号途径最终引起MLC磷酸化增强的作用效-kB信号途径调节MLC果相似,本试验发现ERK1/2信号途径通过NF;所不同的是的磷酸化过程,而独立于MLCP介导的pMLC去磷酸化过程。cAMPKALP-关于/P信号途径是否作为G2的上游靶标参与对MLCP/pMLC的调113 四川农业大学博士学位论文第三章试验研究:试验三-节.,无论Forskolin,GLPLPS诱,本试验34结果显示存在与否2处理均降低了导LCPH-的MYPT;,8921磷酸化,维持了M的酶活相反存在条件下,GLP抑制了由MLCP酶-LPS引起的MYTP1磷酸化,活降低至与LPS组差异不显著;结果表明GLP2经由cAMP/PKA信号途径介导抑制LPS下调的MLCP酶活,从而缓解MLC磷酸化LP-2P过量引起的细胞持续收缩。目前,关于G对MLC/pMLC信号的调节尚未见相关报道,cAMP/PKA信号途径对MLCP活力的调节有些类似的研宄,但是。研宄发现在大鼠脑微动脉内皮细胞RBMECs上,Forskolin提高胞内cAMP水平几乎完全阻断----EMAPII(lowdoseendothelialmonocyteactivatingolypeptideII)降低的TER,增加pPTBAP-IA-I了HR穿过B屏障的漏过率,并抑制了EM改变的Rho/ROCK活力、ZO1177[]LC-t^1^蛋白的表达和分布以及M的磷酸化,同时抑制了Facin细胞骨架的重排<抑制剂存在条件下,TGR5不能抑制RhoA/ROCK的活力,表明TGR5经由PKA抑178[]PKA制RhoA/ROCK的活性。此外,在血管平滑肌上,cAMP/信号通过抑制RhoA[179]旁路活化MLCP酶参与了GPCR介导的冠状血管舒张。cAMP/PKA通过抑制18()[]-CPI17和RhoA/ROCK提高MLCP的活力从而调节内皮屏障功能。以上结果与本一-2通过激活cAMP试验发现的结果致,即GLP/PKA信号途径抑制下游MLCP调节Th_亚基MYPTl的磷酸化,从而维持了MLCP的酶活不被LPS应激所降低。分析cAMP/PKA信三(三).12号在胞内的传递路径,结合试验33研宄发现的ERK/信号--并不参与GLP2对MLCP活力的调节,由此表明GLP2在LPS应激条件下激活cAMP/PKA后并不经ERK1/2信号途径抑制MLCP调节亚基MYPT1的磷酸化。推测GLP-2经PKA作用于RhoA/ROCK实现对MLCP酶活的调节而关于PKA抑制ROCK,上调MLCP酶活的具体的作用机制尚不清楚。目前仅在其它试验模型上有过零星报道,如在研究cAMP/PKA信号途径对血小板功能的调节时发现,前列腺素E1(ProstaglandinEl,PGE1)通过cAMP/PKA途径诱导RhoA188位Ser残基磷酸化,抑制凝血酶Thrombin引起的RhoA在膜上的再定位以及RhoA/ROCK/MYPTl复合物的形成,阻断RhoA与ROCK2和MYPT1之间的联系,缓解MLCP的催化亚基PP15181T[]1与调节亚基MYP的解离,从而恢复MLCP的活力,减少了MLC的磷酸化。由此,LPS应激是否是通过影响RhoA在膜上的定位及RhoA/ROCK/MYPTl复合物的-2是否影响了RhoA的磷酸化水平形成影响了MLCP的酶活,而GLP,进而抑制了该复合物的形成从而抑制ROCK的活性尚需要进一步试验进行验证。114 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三--4.2GLP2调节Z01和occludin蛋白表达的信号途径试验二和试验三-2(二)研宄结果显示在体内外GLP均能促进LPS应激状态下一-TZ0-肠上皮细胞J蛋白1和occludin的表达,为了进步确定参与介导GLP2调节TJ蛋白表达的上游信号途径,本试验分别添加ERK1/2信号途径抑制剂以及AMP-c/PKA信号途径的激动剂和抑制剂,分别考察ERK1/2和PKA信号途径对GLP23.3PS组ERK1的介导作用。本试验结果显示,尽管L/2磷酸化水平升高,伴随TJ蛋白表达量的下调,但是单独添加ERK1/2抑制剂对LPS下调的TJ蛋白的表达量没有作用,表明LPS应激引起的TJ蛋白表达量的下调独立于ERK1/2信号旁路的激活。-RK--GLP2抑制了E1/2的磷酸化,促进了LPS应激的J2Z01IPEC细胞TJ蛋白和occ-ludin蛋白的表达U0126和GLP2,ERK1/2;同时添加磷酸化水平下降,TJ蛋白Z0--1occudn上结果表明LP和li蛋白表达上调;以:G2独立于ERK1/2信号途径促进_LPS应激状态下Z01和occludin蛋白的表达。与本试验LPS应激独立于ERK1/2信号下调TJ蛋白表达的结果不同,ERK1/2的激活能通过降低TJ关键蛋白的表达实现对TJ选择性屏障功能的调节。如HGF刺激显著激活MDCKII细胞的ERK1/2信号,aud--,而阻断ERK1/2的激活后Claud导致TJ蛋白Clin2的表达量下降in2的表达量81[]2显著升高氧化应激激活ERK1/信号途径导致TJ相关蛋白表达的降低并使TJ;的82[]1屏障功能下降。结合4.1.1的结果讨论分析,ERK/2信号途径主要参与了LPS诱'导的由MLCK/pMLC信号介导的TJ蛋白超微结构分布和细胞定位方面的变化。推测LPS应激可能通过其它信号途径引起TJ蛋白的降解从而下调了TJ蛋白的表达量,但是具体是通过什么信号途径还需进一步研宄。-试验3,,orskoin,GLP2.4结果显示LPS应激条件下无论Fl存在与否均提高了TJ蛋白的表达PKA抑制剂H89取消了GLP-2促进TJ?;而蛋白表达的作用效果,以上结果表明GLP-2经cAMPA途EC-/PK径促进LPS应激的IPJ2肠上皮细胞TJ蛋白3-的表达。综合本试验.3和3.4的结果表明,在LPS应激状态下,GLP2激活PKA信号途径,经,下游信号独立于ERK1/2其它信号分子实现对TJ蛋白表达量的调节。LP-2上调TJ关于G蛋白表达的分子机制己有零星报道。与本试验结果不同的是,蒋7[]-义等2可能通过激活MEK-/-(2012)研究发现GLPERKl2p90RSK信号通路促进离体的断奶仔猪空肠上皮TJ蛋白ZO-ccn-1、Oludi、Claudin1的基因表达。这可能与--本试验中细胞遭受LPS应激导致ERK1/2信号途径激活,致使GLP2选择性与GLP2R偶联的Gas蛋白结合激活cAMP/PKA信号途径,而与05蛋白解偶联钝化(7115 四川农业大学博士学位论文第三章试验研宄:试验三4()[Ras]-2/Raf/MAPK旁路有关。目前,尚未见到关于GLP通过PKA信号途径调节TJLP-2PKA蛋白表达的相关报道,,但是有几篇关于G激活信号途径的报道。研宄发现GLP-2-GLP-2RcAMPP-刺激了BHK细胞积聚,PKA依赖地激活A1活性,促进细-2cos胞增殖此外,GLP刺激了、和zif268的表达,并瞬时激活70S6;/p37-[]激酶,抑制胞外信号调节激酶ERK1/2,减少了血清刺激的Elk1活性。在PKA抑-2和forsko制剂H89存在或不存在的条件下,GLPlin均减少了线粒体细胞色素的释-casase--放,,降低了放线菌酮诱导的p3的分解抑制了放线菌酮诱导的BHKGLP2RP-2在激酶抑制剂PD98054002存在条件下亦提高的细胞凋亡,GL和LY294;相似的了放线菌酮处理后的细胞存活LP-2LP-2RcAMP;结果表明G与G偶联以依赖的蛋白激酶抑制caspase酶活,促进细胞存活;PKA、PI3K和MAPK信号途径之间相互1821[43[]]LP-2Yu2016)LPS补充整合介导G对细胞凋亡的调节。此外,等(报道,应-T--激显著下调了fECJ2细胞J表达,破坏了IPECJ2细胞屏障功能,而GLP2可能--3K-Akt-通过激活PImTOR信号转导途径对LPS应激的IPECJ2细胞产生保护效应,--促进TJ关键蛋白的表达,降低肠上皮细胞间的通透性。由此提示,GLP2与GLP2R结合后偶联不同类型的G蛋白激活下游不同信号途径发挥其肠道营养功能,但PKA一-与PI3K,还是存在上下游关系之间是通过偶联不同类型的G蛋白激活,尚需进步试验验证。5.小结应激条件下,1)LPS通过激活ERK2NF-I//kB信号途径刺激了MLCK的表达且ERK1/2,并作为信号途径的上游介导GLP-2NF-KB/MLCK/MLC的抑制作用对p。2--kB信)GLP2通过激活cAMP/PKA信号途径抑制ERK1/2的激活及其下游NF号通路的活化,从而下调LPS引起的MLCK/pMLC的过磷酸化。3)GLP-2在LPS应激的肠上皮细胞上对MLCP/MLC的调节独立于ERKp1/2信号途径。t_6-4)GLP2通过激活cAMP/PKA信号途径抑制下游MLCP调节亚基MYPT1的磷酸化,以维持LPS应激降低的MLCP酶活。-立于ERKLPS应激状态下,GLP2激活PKA信号途径1/25)在,下游信号独,实现对TJ蛋白表达量的调节。116 四川农业大学博士学位论文第四章全文总结一第四章全文总结与结论、创新点及有待进步研宄的问题1.全文总结与结论-2对仔猪生产性能本论文首先通过生产试验研宄在断奶仔猪上外源添加GLP、LP-2肠道发育、消化吸收相关酶活的作用效果;考察在断奶仔猪上外源添加G对遭GLP-2T受LPS应激的仔猪肠粘膜屏障功能的保护作用,初步明确在体内对J蛋白表-IPE达和分布的作用,CJ2;在体外试验中确定所选用的仔猪空肠上皮细胞细胞系能LP-2LP-2RLPS表达与G特异性结合并发挥肠营养功能的G,确定体外试验应激剂量和GLP-2的最适添加剂量LP-2TJ;考察添加最适剂量G对细胞单层通透性增加的TZ0-屏障功能的影响J1ccludin,包括蛋白和o蛋白的表达和超微结构分布及细胞亚一一一一一一定位通过抑制剂或激动剂的添加,从蛋白质磷酸化核转位胞内信号胞;-外信号的传递由内而外层层递进,系统而深入地考察GLP2调节TJ分布和表达的信号途径。本试验条件下,:,根据试验结果得出以下结论--112(10nmol/k)2.外源高剂量GLPg的注射能提高GLP的基础水平;断奶后LP-2能,增强肠道中消化吸收相关的酶活注射G促进肠道形态学发育,改善断奶仔猪的生产性能。-1.2GLP2能缓解LPS应激的断奶仔猪肠粘膜屏障损伤及炎症的发生;这与GLP-2-调节紧密连接ZO1和occludin蛋白的表达和分布有关。---1.3IPECJ2细胞系能表达GLP2R,可用于GLP2的功能研究;建立影响仔猪肠-上皮细胞间通透性的应激模型,其适宜的LPS添加剂量为lOOx/mlGLP2;可以缓ig8xm〇解LPS应激增强的仔猪肠上皮细胞单层的通透性,其适宜添加剂量为ll(Tl/L。8--x1,llmoLP2改善应激肠上皮.4在IPECJ2细胞系上(T/LG单层的通透性的作-用机制与TJ结构的稳定密切相关。GLP2对TJ的调节涉及:1)促进细胞膜上TJ蛋白的表达;2)下调LPS应激初始提高的MLC磷酸化水平,调节TJ关键蛋白的细胞定位和胞间重分布。此外,MLCK介导的pMLC磷酸化并不参与应激状态下对TJ蛋白表达量的调节,当应激后期TJ蛋白的表达量降低,抑制MLCK/pMLC对改善通117 四川农业大学博士学位论文第四章全文总结透性的作用—:-kB1:.5在17蛋白超微结构分布方面LPS通过激活ERKI/2/NF信号途径上调MLCK的表达GLP-2通过激cAMP/PKA2;活信号途径抑制LPS对ERK1/及其下游NF-kB信号通路的活化/MLC过磷酸化GLP-2在LPS,从而下调LPS引起的MLCKp;应激的肠上皮细胞上对MLCP/pMLC的调节独立于ERK1/2信号途径,依赖Thr696cAMP/PKAMLCP调MYPTlLCP信号途径抑制下游节亚基的磷酸化,维持M的酶活,实现对pMLC去磷酸化过程的调节;在TJ蛋白表达方面:在LPS应激状态-2cAMP下,J,GLP激活依赖的PKA信号途径下游信号独立于ERK1/2,实现对T蛋白表达量的调节。2.本研究的创新点本研究紧跟动物营养专业断奶仔猪肠道营养调控的前沿科学问题,获得了以下新的研宄成果:2-2对LPS.1体外注射GLP应激的断奶仔猪肠粘膜屏障功能损伤及肠炎发生发展具有显著的保护作用效果;其作用机制与TJ蛋白表达量增加和MLC磷酸化水平紧密相关。-2对-kB2IKKNF,.2首次证实了GLP介导的信号途径以及ROCK介导的MLCPCK和MLCP-信号的调控作用2的调。;ML作为关键蛋白受到GLP控2-.3发现LPS应激条件下GLP2抑制ERK1/2信ERK1/2,号途径的活化,信号途NF-kB信号的上游参与对MLCK/MLC磷酸化的调节TJ径作为p,实现对结构开放ERK-1/2GLP2对TJ。的调节,;然而信号途径独立于蛋白表达的调节2cAMP/PKAGLP-.4率先研究并证实了活化的信号途径作为2从胞外到胞内信号GLP-2对TJ蛋白传递的起始介导了表达及结构重排的调节作用。-本研宄首次系统地研宄了介导GLP2调节TJ蛋白结构稳定的相关信号途径。一3.有待进步研究的问题“3GLP-2TJ关l.1研究发现能调节键蛋白occudin从胞浆到膜上TJ复合体的募”集,影响TJ蛋白的定位和胞间分布,除了可能受到MLC磷酸化引起的细胞收缩所致以外,是否还作用于其它某种激酶或某条信号途径尚待研宄。32研HSP70介导了GLP-2,ERK/2.究发现的保护作用但是它是通过作用于1118 四川农业大学博士学位论文第四章全文总结-kB信号途径尚待研究信号途径还是通过与TRAF6结合抑制IKK/NF。3-.3研究发现在LPS应激状态下2以PKA依赖、ERK1/2信号独立的方式,GLPTJ蛋白表达的促进作用可能与GLP-2R偶联不同类型的G蛋白有实现对,这种作用一-3K关,但尚待进步验证;而PKA与PI信号途径之间是否存在上下游关系也未可知。3-.4研究发现GLP2具有保护应激的断奶仔猪肠道健康的作用效果,但是在生产上其应用还受到价格一、使用方式的限制必要进,有步开展试验考察如何通过营养调控的方法提高仔猪体内GLP-2的循环基础水平,以缓解应激造成的断奶仔猪的肠道损伤。119 四川农业大学博士学位论文参考文献参考文献1SULSHENL,LAYBURGHDR,etal.Taretedeithelialtihtunction,Cgpj[]gdysfunctioncausesimmuneactivationandcontributestodevelopmentofexer2009-pimentalcolitisJ.Gastroenterolo,,1362:551563.[]gy()-2贾刚.胰高血糖素样肽2与断奶仔猪肠道发育关系及作用机理研究D.,适应的[][]:四川农业大学2009.雅安,L--3HADJIYANNIIIKKDRUCKERDJ.Glucaonlikeetide2reducesintestinal,,gpp[]ermeabiitbutdoesnotmodifytheonsetofte1diabetesinthenonobesediabeticplyypmouseJE20091502592-599.ndocrinolo:.[]gy,,()--4KISSOWHVIBYNetalExollik-EHARTMANNB.enousucaoneetide2?,,gggpp[]--sGLP2reventschemotherainducedmucoitisinratsmallintestineJ.Cancer()ppy[]l39-4ChemotherapyandPharmacology,2012,70();8.Ae-5BPEFFERNPIRONEAtal.GLP2recetoraonismamelioratesMOORE,,,pg[]inflammationandgastrointestinalstasisinmurinepostoperativeileus.P].Journalof-PharmacoloandExerimentalTheraeutics20103332574583:.gypp,,()'WMCLAUGHLINJT-6MORANGONEILLC.GLP2enhancesbarrierformation,,[]--2ceandattenuatesTNFainducedchangesinaCacollmodeloftheintestinalereua--barriJ.RgltoryPeptides2012,178l3:95101.[],()e-27蒋义贾刚,惠明弟,tal.胰高血糖素样肽对断奶仔猪肠上皮紧密连接蛋白相[]5-J〗241.关基因表达的影响[.动物营养学报2029:〗785792],,()[8]MCCRACKENBA,SPURLOCKME,ROOSMA,etal.WeaninganorexiamaycontributetolocalinflammationinthepigletsmallintestineJ.TheJournalof[]-nutrition19991293:613619.,,()[9]PIS,LALLESJ,BLAZYF,etal.Weaningisassociatedwithanupregulationofexressonofinflammatorctokinesintheintestineofile.ournaofpiyypgts[J]JlNu-trition20041343:641647.,,()10SDERHOLMJDPERDUEMH.II.StressandintestinalbarrierfunctionJ.[],f]Jo-urnalofPhsioloGastrottLivPhlAmericaninesinalandersiooygyygy,20012801-:713.?()[11]KILIAANAJ,SAUNDERSPR,BIJLSMAPB,etal.Stressstimulatestransepithelialmacromolecularuptakeinratjejunum[J].AmericanJournalofPhs-57-44yiologyGastrointestinalandLiverPhysiology1998,275:10310.,()[12』刘海萍,胡彩虹,徐勇.早期断奶对仔猪肠通透性和肠上皮紧密连接蛋白120 四川农业大学博士学位论文参考文献-OccudnmRNA表达的影卩2008204:44li向[J?动物营养学报,,2446.]()[13]BJERKNESM,CHENGH.Modulationofspecificintestinalepithelialprogenitorsbyenter.ticneuronsJProceedinsoftheNaionalAcademofSciences,[]gy200-119822:124972502,()J--14ESTALLJLDRUCKERD.Talesbeondthecrt:lucaonlikeetide2and[],yypggpp-ctorotectionintheintestinalmucosaJ.Endocrinolo20051461:1921.yp[]gy,,()15GUAYFDONOVANSTROTTIERN.Biochemicalandmorholoical[],,pgdevelopmentsarepartiallyimpairedinintestinalmucosafromgrowingpigsfedreced-rodupteindietssupplementedwithcrystallineaminoacids[J.JournalofAnimal]49-Science2006847:171760.,,()--16STEPHENSJSTOLLBCOTTRELLJetal.Glucaonlikeetide2acutel[],,gy,ppeasesrox-imalsmallintestinalbloodflowinTPNfedneonataliletsJ.incrppg[]-AmericanJournalofPhsioloReulatorInterativeandComarativePhsioloygygy,gpygy,20062902283-289.:,()17NELSONDWSHARPJWBROWNFIELDMSetal.Localizationandactivation[],,,-of-2lucaonlikeetiderecetorsonvaalafTerentsintheratJ.Endocrinologgppg[,p]gy-20071485:19541962.?()18DRUCKERDJSHICRIVICIAetal.Reulationofthebioloicalactivitof[],Q,,ggycaon-eetie2invivobietietidaseIatureBiotechnoogluglikppdydppdylppVJ.Nlgy,[]-1997157:673677.,()-Itt[19BURRNDG,STOLLB?GUANX,etal.GLP2rapidlyactivaesdiveren]gttttintracellularsignalingahwasinvolvedininesinalcellsurvivalandroliferaioninpypneonataliletsJ.AmericanJournalofPhsiology:EndocrinoloandMetabolismg,pf]ygy-2007292.:281291,1()D--20BURRINGSTOLLBGUANXeta].Glucaonlikeetide2dosedeendentl[],,,gpppyactivatesintestinalcellsurvivalandproliferationinneonatalpiletsJ.Endocrinologyg[],200546-1l:2232.,()F--21KITCHENPITZGERALDAGOODLADR,etal.Glucaonlikeetide2[],,gpp-t--increasessucraseisomaltasebutnocaudalrelatedhomeoboxprotein2geneexressJA-ion.mericanJournalofPhsioloGastrointestinalandLiverPhsiolo,p[]ygyygy-200027834.:42528,()-22PETERSENYM,ELNIFJ,SCHMIDTMetal.Glucaonlikeetide2enhances[]?gpp--ttmaltaseglucoamylaseandsucraseisomalasegeneexpressionandactiviyinarenterallfedrematureneonataliletsJ.PediatricResearchpyg[,pp]121 四川农业大学博士学位论文参考文献-2002524.:498503,()23C-CHEESEMAN.UpregulationofSGLT1transportactivityinrateunuminducedjj[]-2-bGLPinfus.AJRIttioninvivoJmericanournalofPhsioloeulatorneraivey[]ygygy,garatvePhsiolo19972-andComi:1971.pygy,,7361965()-24KOURISGJLIUROSSIHetal.Theeffectoflucaonlikeetide2on,?[]?QggpptttteratrtatnecrtnancreattsJ.inesinalermeabiliandbacilanslocaionincueoiziiipygp[]anournaof-AmerSurer111:1575icJlgy8657.,200,()MCKAYDP--25BENJAMINMetal.Glucaonlikeetide2enhances,YANG?,gpp[]intestinaleithelialbarrierfunctionofbothtranscellularandaracellularpathwaysinpp2-themouseJ.Gut2000471:11119.[,?)](BOUSHEYRPYUSTABDRUCKERDJon-2dec265,.Glucalikepeptidereases[]gts-mortaliyandreducetheseverityofindomethacininducedmurineenteritisJ.[]AmJourna-ericanlofPhysiologyEndocrinologyandMetabolism,-19992775:937947.?()27ALAVIK?SCHWARTZMZ,PALAZZOJP,etal.Treatmentofinflammatorybowel[]eesna--diseaseinarodentmodlwiththeinttilgrowthfactorglucagonlikepeptide2J.[]of-JournaPediatricurer200035:.lSgy,?(6847851)28CAMERONHL,PERDUEMH.Stressimairsmurineintestinalbarrierfunction:[]povemenuca--tbonlikeee2J.aofPharmacoloandimpryglgptidJournlgyp[]ert14l214-220ExpimentalTheraeuics20053:..p,,()[29]SIGALETDL,WALLACELE,HOLSTJJ,etal.Entericneuralpathwaysmediatetheant-toractonsofcan-eeteAmercanJournaoiinflammayiglugolikppid2J.ilf[]-Phsoo-asrointestinalandLiverhsiolo2931:2221yilgyGtPygy,2007,()11.30CANIPD,POSSEMIERSS,VANDEWIELET,etal.Changesingutmicrobiota[]--controlinflammationinobesemicethroughamechanisminvolvingGLP2drivenovementofutermeabilit-.ut200958:11.imprgpyJ]G,,8109103[()--1JLYUSTABDRUCKERDJt3ESTALL.Liidrafdeendentlucaonlike;[],ppgg--peptide2receptortraffickingoccursindependentlyofagonistinducedMo-desensitizationJ.lecularBiolooftheCell,2004,158:36733687.[]gy()YUSTABHUANGLe-232,MUNROED,tal.EnteroendocrinelocalizationofGLP[],receJtrt-tptorexpressioninhumansandrodents.GasoeneroloBalimoreThen[]gyPhi1-755:ladelhia2000193744.p,,()-GUANXKARPENHESTEPHENSJeta.2toenter33lGLPrecetorlocalizesics,[],pneuronsandendocrinecellsexpressingvasoactiveetidesandmediatesincreasedpp122 四川农业大学博士学位论文参考文献-bloodflowJ.Gastroentero200613011164lo:50.[]gy,,()-34GUANXSHIXLIXetal.GLP2recetorinPOMCneuronssuressesfeedin,,,ppg[]pbehaviorandastricmotilitJ.AmericanJournalofPhsiolo:Endocrinoloandgy[]ygygy-Metabo.lism20123〇37:853864,?()DAe-35MUNROEGGUPTAKKOOSHESHFtal.PrototicGroteincouled,,,yp[]pp-receptorfortheintestinotrophicfactorlucaonlikeetide2J,Proceedinsoftheggpp[]gNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,-1999964:15691573.,()WALSHNAYUSTA--36,B,DACAMBRAMP,etal.Glucagonlikepeptide2receptor[]-activationintheratintestinalmucosaJ.Endocrinolo200314410:43854392.[]gy,,()SOMWARRe--37YUSTAB,WANGF?tal.Identificationoflucaonlikeetide2[],ggpp--taGLP2acivtedsinalingpathwaysinbabyhamsterkidneyfibroblastsexressin()gpg-theratGLP2recetorJ.JournalofBioloicalChemistrp[]gy,1274-99943:3045930467.,()38BECKPSIGALETD.GuthormonesandshortbowelsndromeMARTING:the[],,,yma--enigticroleofglucagonlikepeptide2intheregulationofintestinaladaptationJ.[]-WorldJournal200622644.lofGastroenteroo1:117129gy,,()39YUSTABESTALLJDRUCKERDJ--.Glucaonlikeete2recetoractvatonidii[],,gppp--engagesbadandlcoensnthasekinase3inaroteinkinaseAdeendentmannergygypp-andpreventsapoptosisfollowinginhibitionofphosphatidylinositol3kinaseJ.[]JournaBt-lofioloicalChemisr200227728:2489624906.gy,,()BDRUCKERD--40KOEHLERJYUSTA.TheHeLacelllucaonlikeetide,2[],ggppreceptoriscoupledtoregulationofapoptosisandERX1/2activationthroughndocr-drentsnalinathwasJ.Molecularinolo2005192:459473.ivegiggpyEgy,,()[]41JASLEENJSHIMODANSHENERt-lmechani,eal.Sinainsmsoflucaonlike[],,gggg-etlide2inducedintestinaleithelialcelroliferation.JournalfSuricapppp^ogl]-Research2000901:1318.,,()ASLEENASHLEYSWSH-42JJ,IMODAN,etal.Glucaonlikeetide2stimulates[],gpptttoeatonnvt.DtinesinaleihelialrlifriiiroJiesiveDiseasesandSciencespp[]g,-2002475:11351140.,()43HAREt-KJHARTMANNBKISSOWHeal.Theintestinotrohicetidel2,,?,,[]pppgplatrohiibhicounteractsintestinapyinmcenducedteedermalrowthfactorrecetorypgp-ttJliicalancerReseah2007131751705175inhibiorefiinib.CnCrc:.,g[],,()OAOUD--44ANINIYIZZITGYetal.Roleofhoshatidlinositol3kinaseinthe,,,ppyy[]123 四川农业大学博士学位论文参考文献ac--2ontionsoflucaonlikeetidethemurinesmallintestineJ.AmericanJournalggpp[]-Me-ofPhsiologyEndocrinologyandtabolism20072926:15991606.y,,()---45SHIXLIXWANGYetal.Glucaonlikeetide2stimulatedroteinsnthesis?,,gppy[]p---throuhthePI3knasedeendentAktmTORsinalinathwaJ.Americangipggpy[]J--ournalofPhsioloEndocrinoloandMetabolism20113003:554563.ygygy,,()-46FANNINGASJAMESONBJ,JESAITISLAetal.ThetihtunctionroteinZO1[],,gjpestablishesalinkbetweenthetransmembraneproteinoccludinandtheactinli4-ctoskeletonJ.JournalofBioogicalChemstry199827345:297529753.y,,f]()[47]ULLUWISHEWAD,ANDERSONRC,MCNABBWC9etal.RegulationoftightjunctionpermeabilitybyintestinalbacteriaanddietarycomponentsJ.Journalof[]-Nutrition2〇ll1415:769776.,,()[48CAPALDOCT5NUSRATA.CytokineregulationoftightunctionsJ.Biochimicaet]j[]-B-BiohsicaActaBBAiomembranes200917884:864871.y(),p,()49SAKAKIBARAAFURUSEMSAITOUMetal.Possibleinvolvementof[],,,hosphorylationofoccludinintihtjunctionformationJ.TheJournalofcellbiolo,pg[]gy-19971376:13931401.?()-u50ANDREEVAAYLCetal.Proteinkinaserelatesthe,KRAUSEE,MLERE,C[]ghosphorylationandcellularlocalizationofoccludinJ.JournalofBioloicalp[]g-Chemistr200127642.:348038486y,,8()51SIMONOVICIROSENBERGJKOUTSOURISAetal.Enteroathoenic[],,,pgEscherichiacolidephosphorylatesanddissociatesoccludinfromintestinalepithelial-tihtunctionsJ.CellularMicrobiolo200024:305315.g,,j[]gy()[52]ZHANGQ.LIQ,WANGC,etal.EnteropathogenicEscherichiacolichangesd-ilZO1htiistributonofoccudinandintigunctionmembranemcrodomainsinjcrob-vivoJialPathoenesis20104:2.Mig,8l834.,[]()53CLARKEHSOLERAPMULLINJM.ProteinkinaseCactivationleadsto[],,dehor-pshoylationofoccludinandtightunctionermeabilitincreaseinLLCPK1pjpy-eithelialcellsheetsJ,JournalofCellScience200011318:31873196.p[],,)(-54ALSADIRBOIVINM.MechanismofctokinemoduatteaMATlionofeihlil[],,yp2009-tihtunctionbarrierJ.FrontiersinBioscience14:22778.g,765j[],55H-OZAKIHISIIKHORIUCHIHetal.Cuttinede:combinedtreatmentofTNFa[],?,gg-causesrediunctionalheiandIFNistributonofadsionmoleculenhumanendothelialyj-cellsJ.TheJournalof1:55557Immunology19996323.[],,()*HANINKMPDELUDE-56XF,RL.ProinflammatorctokinescauseNOdeendent[],yyp124 四川农业大学博士学位论文参考文献-itihiandndeendenchangesinexpressionandlocalizationoftgtunctionrotensinpjp-intestinaleithelialcells.J.Shock2003,193:229237.p,()[]--iiiMATYilthllihi57ALSADIRM.ILicausesanncreasenntestnaeieiattuncton,ppgj[]-permeabilityJ.JournalofImmunology,2007,178(7:46414649.[])[58]DUFFYHS,JOHNGR,LEESC,etal.Reciprocalregulationofthejunctional--tesclau1anconnexiiiproindindin43byinterleukn1betanprmaryhumanfetalastroctesJ.JournalofNeuroscience20002023:RC114.y[],,()-59YANGRHANXUCHTetal.IL6isessentialfordevelomentofutIYAMA,[],,pgbarrierdysfunctionafterhemorrhagicshockandresuscitationinmiceJ.American[]ournaofsoo-astro-JlPhyilgyGintestinalandLiverPhysiology,2003?2853:621629.()HYNESe-60DESAITRLEEPERNJKLtal.Interleukin6causesendothelialbarrier[],,,dsfunctionviatheroteinkinaseCathwaJ.JournalofSuricalResearchyppy,[]g2002-1042:118123.,()61TURNERJRRILLBKCARLSONSLetal.Phsioloicalreulationofeithelial,,?yggp[]-ttttithmosinlihtchainhoshorlationJ.Americanighuncionsisassociaedwgppyjy[]--JournalClPhl1273411.lofPhsiooelsioo997:378385ygyygy,,()[62]DAUPHINEESM,KARSANA.Lipopolysaccharidesignalinginendothelialcells[J].-LaboratorInvestiation2005861:922.yg,,()[63]YED?MATY.Cellularandmolecularmechanismsthatmediatebasalandtumour--necrosisfactorainducedregulationofmyosinlightchainkinaseeneactivitJ.gy[]ournaMo-JlofCellularandlecularMedicine2008124:13311346.,,()AL---64SADIRYEDSAIDHMetal.ILlinducedincreaseinintestinaleithelial[],,pp,--ttFtightunctionermeabilitismediaedbMEKK1activaionofcanonicalNkBjpyy-athwaJ.TheAmericanournalofatholo20101775:23102322.pyf]pgy,,(j)-65陈华群.诱生型热休克蛋白70与TRAF6结合抑制LPS激活的NFkB信号[]通路D].南京:南京师范大学,2006.[-66CHENHWUYZHANGYetal.Hs70inhibitslioolsaccharideinduced,,,pppy[]-ttteratnAF6ndnhtntsutnatonNFkaaBacwith.ppivaionbyinciTRaiibiigibiuiiiJgq[]e-FEBSLtters200658013:31453152.,,()ASHWORTHSLe--67CAMPOSSBWEANStal.CtokineinducedFactin[],,,yreoranizationinendothelialcellsinvolvesRhoAactivationJ.AmericanJournalofgf]-Rena2009-5PhsiololPhsiolo2963:48749.ygyygy,,()[68]PENGJ,HEF,ZHANGC,etal.ProteinkinaseCasignalsP115RhoGEF125 四川农业大学博士学位论文参考文献ho--phosprylationandRhoAactivationinTNFainducedmousebrainmicrovascularendotheacelarriersfunctionJ.JournalofNeuroinflammation20118:28.lillbdy,[,]69SAHVPSEASHOLTZTMSAGISAetaTrooRhote-l.helefinGroincouled,,,[]pp-recetors.inaltransductionJ.ScienceSinallin200040l:459489pg[]gg,,()70LIAOJK,SETOM,NOMAK.RhokinaseROCKinhibitorsJ.Journalof[]()[]2007-CardiovascularPharmacolo50l:1724.gy,,()7--1UTECHMIVANOVAISAMARINSNetal.MechanismofIFNammainduced[],,?g-endocytosisoftightunctionroteins:mosinIIdeendentvacuolarizationofthejpypcaasmamembraneoecuarB-aiooofthee11:55052ilplJ.MlllgyCll,200560040.p[],()[72]DUFFEYME,HAINAUB?HOS,etal.Regulationofepithelialtightjunction-ermeabilitbcyclicAMPJ.Nature1981294:451453.pyy[],,73RAUBTJ.Sinaltransductionandlialcellmodulationofculturedbrainmicrovessel[]ggendothealcellt-ihtunctionsJ.AmericanJournalofPhsioloCellPhsiololigygyygy,j[]627-12495503199:.,()74ISHIZAKIT,CHIBAH?KOJIMAT,etal.CyclicAMPinducesphosphorylationof[]c-t---laudin5immunorecipitaesandexpressionofclaudin5eneinbloodbrainbarrierpg--endothelialcellsviaproteinkinaseAdependentandindependentpathwaysJ.[]Exer2902275-imentalCellResearch2003:288.p,,()75LAWRENCEDWCOMERFORDKM.eofVASPin?COLGANSPRol[]?+reestablishmentofepithelialtihtunctionassemblafterCa2switchJ.Americangjy[]J--ournalofPhysiologyCellPhsiology20022826:12351245.y,,()-76PREZLMILKWICZPAHMEDCHOUDHURYJetalOxidativestress?MIE9,[]t-t-ttttattttinducesacincyoskelealandighuncionalleraionsinheaocesbajpyy+2a-deendenPKC-Ct,mediatedmechanism:ProtectiveeffectofPKAJ.FreeRadicalp[]B-iologyandMedicine20064011:20052017.,,()++2277GANV-t-tITKEVICHVHASSEPFITZERG.CadeendenandCaindeenden[],,ppregulationofsmoothmusclecontractionJ.JournalofMuscleResearchandCell[]Mo200223l-tility?:4752.,()78LEUNGTe-DONGJMMANSEREtal.cAMPinducedmoroloicalchanesare[]5,5phggcounteractedbytheactivatedRhoAsmallGTPaseandtheRhokinaseROKa[J].B-JournalofioloicalChemistr199827335:2255422562.gy,,()IAOJHUANGFLUMH.PKAinhibitsRhoAactivation:arotectionmechanism79]Q,,p[-againstendotheliarrersfunctonJ.AmercanournaofPhsooLunlbaidyiiJlyilgyg[]Ce20032846972-980llularandMolecularPhsiolo:.ygy,,()126 四川农业大学博士学位论文参考文献[80]KAWEDIAJD,JIANGM,KULKARNIA,etal.TheproteinkinaseApathway-contributestoHg2+inducedalterationsinphosphorylationandsubcellulardistributionofoccludinassociatedwithincreasedtightunctionermeabilitofjpysalivaryepithelialcellmonolayers|^J].JournalofPharmacologyandExperimentalTheraeu-tics2008326:837.p,3829,()AR-81LIPSCHUTZJHLISISCOAetal.Extracellularsinalreulatedkinases1/2[],,,gg--controlclaudin2expressioninMadinDarbycaninekidneystrainIandIIcellsJ.[]urna20055-JolofBioloicalChemistr280:37803788.gy,,()[82]KRIZBAIIA,BAUERH,BRESGENN,etal.Effectofoxidativestressontheunctionalroteinsofcuteaendothelia.elarandoluredcrebrllcellsJClulMlecularjp[]euob-Nriology2005,251:129139.,()-CGOSHIMATALEXANDERBetal.H〇ermeabit83KEVILmediatedli:role,,,22p[]yAmer-ofMAPKandoccludinJicanJournalofPhsioloCellPhsioo.ygyylf]gy,2000-279:2130.l,()-TNF-84ALSADIRGUOSYEDetal.aModulationofIntestinalEithelialTiht,,,g[]p-JunctionBarrierIsRegulatedbyERK1/2ActivationofElk1J,TheAmerican[]a-ournalofthology20131836:!8711884.p,,()jL-85GOODMANRINYEAGEDDISMSetal.Extremellowfreuenc]?,,yy[qelectromaneticfieldsactivatetheERKcascadeincreasehs70roteinlevelsandg,ppromotereenerationinPlanariaJ.InternationalJournalofRadiationBioog[]lpgy,2009-8510:851859.,()-86贾刚.2,王康宁,邓秋红胰高血糖素样肽促进细胞增殖,抑制细胞凋亡的分子[]22-机制[J].动物营养学报201004:830839.,,()[87]PETECCHIAL,SABATINIF,USAIC,etal.CytokinesinducetightjunctiondEGFR--isassemblinairwacellsviaandeendentMAPK/ERK1/2athwaJyyppy.[]L-aboratorInvestiation2012928:11401148.yg,,()LINtt-88NEUJ.GltittithttPI3KAktluaminederivaionaersnesnaliuncionsviaa/[],pgj-a-medtedathwainCacolls.TheJournalofnutrition20091394:7101iy2ce[J]74.p,,()89WROBLEWSKILESHENLOGDENSetal.HelicobacterloriDsreulatonof,,,yygi[]pGastTittease-tttricEihelialghJuncionsbyUrMediatedMosinIIAcivaionJ.py[]en-Gastroterology1361:236246.,2009,()--l.kBare90HEFPENGJDENGXLetaRhoAandNFinvolv,,,edin[]-aatlipopolysaccharideinducedbrainmicrovsculrcelllinehyperpermeabiliyJ.[]127 四川农业大学博士学位论文参考文献Neuro5-47science2011,188:3.,91HEDEMANNMSJENSENBB.Variationsinenzmeactivitinstomachand[],yypancreatictissueanddigestainpigletsaroundweaning[J].ArchAnimNutr,20045847-1:59.,()92PLUSKEJRHAMPSONDJ,WILLIAMSIH.Factorsinfluencinthestructureand[],gfiinctionofthesmallintestineintheweanedi:areviewJ,LivestProdScipg,[]--199751l3:215236.,()[93]LIUX,NELSONDW,HOLSTJJ,etal.Synergisticeffectofsupplementalenteral-nutrientsandexogenousglucagonlikepeptide2onintestinaladaptationinaratmodelofshortbowelsyndrome[J].AmericanJournalofClinicalNutrition,5-200684:11421150.,()94PETERSENYM?HARTMANNB,HOLSTJJ,etal.Introductionofenteralfood[]-ceases-LPtlasmaLP2anddecreasesG2receormRNAabundanceduriniinrpGpgpgtton20031-deve:1lomentJ.JournalofNurii3367811786.p,,[]()caon-eetes95DRUCKERDJ:reuaorsofceroeraton.Gluglikppidgltlllifi[]p,-differentiationandaotosisJ.MolecularEndocrinolo,2003,172:161171.,pp[]gy()96LIUY,HUANGJ,HOUY,etal.Dietaryarininesupplementationalleviates[]gttoninducedbscherichiacolilioolacchaiinintesinalmucosaldisrupiyEppysrdeurna-weanedstBritishlofNutriion20081003:552560.pigJ.heJot,[],()ZHUHLLIUYLXIEXLetaEofL-tt97,,,l.ffectarginineoninesinalmucosal[]teanedsaeEscherccoLPSchaeneimmunebarrierfuncioninwpigftrihialillgJ.[]ItI-nnae2013193:242252mmun.,,()98JLOTSPEICHFJKRAUSERF.PrearationandroertiesofMOFFAD,,ppp[]-romratestnamucosaournaofoocaretinaloxidizingenzymefintilJ.JlBilgil[]-Chemistry19702452:439447.?,()99KIKMJPOELAetal.Patholoicchanesofthesmallintestinal,HUISMAN,,gg[]Phasan.VtmucosaofisafterfeedinseolusvularibesJeterinarPaholopggg[]ygy,275-1990:329334.,()[100]HIROTANIY,YAMAMOTOK,IKEDAK,etal.Correlationbetweenplasma-eesanroeratvemakersnsmantesanglucagonlikepeptide2lvldplifiillitinlinurijyratsinducedbmethotrexateadminstratonJ.BoloicaandarmaceutcayiiiglPhil[]-2330Buletin1:2.l2006291327,,()-1VANBEERNABUURSMALeta10SSCHREURSHMGJVELLENGAl.,,,[]Weaningandtheweanlingdietinfluencethevillousheightandcryptdepthinthe128 四川农业大学博士学位论文参考文献-smallintestineofisandaltertheconcentrationsofshortchainfattacidsinthepgy-testoodnalofNutrition11:lareinineandblJ,Jour,998286947953.g,[]()2DRUCKERDICHetal.Inductionofintestinaleithelial10J,ERLP,ASASL,p[]-roliferationbylucagonlikepeptide2J.ProcNatlAcadSciUSApg[],1996937911—15:7916,()103NIFNIKOSKIH,STOLLB,GUANX,etal.Onsetofsmallintestinalatrohis[]pyassoctetcedntestinaloodownTPN-neonatatouaiadwihreduiblflifedlpiglesJ.Jrnl[]ofu-trtion1:4671Ni20043461474.,,()104BREMHOLML,HORNUMM,ANDERSENUB,etal.Theefectof[]G--todlucaonLikePeptide2onmesenericbloflowandcardiacparametersing---endeunostomshortbowelatientsJ.RegulatorPetides2011168l3:3238.jyp[]yp,,()j-105HANSENLB.GLP2andmesentericbloodflowJ.DanishMedrnaicalJoul,[][]2013S605:B4634.()ANGR-106BURRINDSTOLLBJIetal.GLP2stimulatesintestinalrowthin[],,,grema-ptureTPNfedpigsbysuppressingproteolysisandapoptosis[J].AmJPhysiol-Gastro1intestLiverPhsiol20002796:2491256.y,,()07CUV-t1IERPRESA,KESTEMONTP.Develomentofsomediesiveenzmesin[]pgyEurasianperchlarvaePereafluviatilis[J].FishPhysiologyandBiochemistry,200-1244:279285.,()108LIUWHUOHeta.ItAPhtHUDlnestinallkalineoshaaseReulatesTiht[],,,pggJuncttL.ionProeinevelsJJournaloftheAmericanColleeofSureons[]gg,222-20166:10091017.,()109MANOHARANPGAYAMSARTHURSetal.Chronicandselectiveinhibitionof,,,[]-basotK-ATPatNlaeralmembraneNaseuniquelyregulaesbrushbordermembraneaabsortonestnaleitAmer-iacelscanournalofPhsooepiinintiphelllJ.iJyilgyCll[]s-Phyiolo20153088:650656.,gy,()110MEISTERA.OntheenzmoloofaminoacidtransortJ.Science[]ygyp[],-19731804081.:3339?()--111COTTRELLJSTOLLBBUDDINGTONRetal.Glucaonlikeetide2rotects,,,[]gpppaa-ttginstTPNinducedinesinalhexosemalabsorptioninenterallyrefedigletsJ.p[]AmericanJournalofPhysiology:GastrointestinalandLiverPhysiology,290-30020062:293.,()--11LUeta-2GUANXSTOLLBXlLP2mediatedureulationofntestinaood.Gilbl[],,,pg--flowandglucoseuptakeisnitricoxidedependentinTPNfedpigletsJ.[]129 四川农业大学博士学位论文参考文献s11-1Gatroenterology,2003125:3647.,()1IWUDENGBetaPatedorcnelucaon-eete-rove13KKJl.EGlilikid2impd[]Q,,,ypggpptheintestinaldigestivefunctionandpreventedinflammationofweaningpigletscha-ledwtJAnimal20159:14811489.lengihLPS.,,9)[](MDWMURALIGtExol-114KOOPMANNCNELSONSeal.enousucaonlike??,ggg[]-e--pptide2P2augmentsGLP2receptormRNAandmaintainsproglucagon(GL)mRNAlevelsinresectedrats[J].JPEN:JournalofParenteralandEnteralNutrition,-2008323:254265.,()[115]KAJIT,TANAKAH,HOLSTJJ,etal.Theeffectsofvariationsindoseandmethod-ofadm.instratononucaonlikeeti2activitintheratJEuroeanJournaofiiglgppdeypl[]--Pharmacolo200859613:138145.gy,,()11TANG--6CHRISTENSENM.rolucaonderived,LARSENPJ,THULESENJThep[]gget-t-trtttidelucaonlikeeide2isaneuroansmierinvolvedinhereulationofpp,ggpp,g-foodintakeJ,NatureMedicine,200067:802807.[],()G--117DALVIPSBELSHAMDDlulikt2dit.caoneeiderectlreulaes,gpyg[]phypothalamicneuronsexpressingneuropeptideslinkedtoappetitecontrolinvivoand-12397invitroJ.Endocrinology,2012,53(5):2385.[]118HONDAKSANEYASUTSHIMATANITetal.Intracerebroventricular,,,[]--administrationofchickenlucaonlikeetide2otentlsuressesfoodintakeinggpppyppJ-chicks.AnimSciJ2015863:312318.[]?()119BALDASSANOS,BELLANCAALSERIOR,etal.Foodintakeinleanandobese[],ereramnstratonofucaon-eetenaofmiceafterpiphladiiiglglikppid2J.Jourl[]docr-284Eninolo20122133:277.gy,,()120SCHMIDTPTNASLUNDEGRYBACKPetal.Periheraladministrationof[],??p-JRGLP2tohumanshasnoefectonastricemtinorsatiet.eulatorPetidesgpygy,[]gyp2003--25116l3:21.9()SORENSENLBFLINTARABENAetal.Noefectofhsioloical121,,,yg[]puca-ee-concentrationsofglonlikpptide2onaetiteandenergyintakeinnormalgppweightsubjects[J].InternationalJournalofObesityandRelatedMetabolicDisorders,2003274450-456:.,()122LALLSJPBOUDRYGFAVIERCetal.Gutfunctionanddysfunctioninoung[],?,yR534-is:hsioloJ.Animalesearch2004:301316.pgpygy,,()[]WALLACEL--123MARTINGHARTMANNBetal.NutrientstimulatedGLP2[?,,]releaseandcryptcellproliferationinexperimentalshortbowelsyndromeJ.[]130 四川农业大学博士学位论文参考文献Amer-icanJournalofPhysiologyGastrointestinalandLiverPhysiology,20055131-438:43.9()24LEB-M1IIJWANGX,etal.GLP2PreventsIntestinalucosalAtrohand[]Q?,pyImprovesTissueAntioxidantCapacityinaMouseModelofTotalParenteralNutrition[J].Nutrients,2016,8(1):33.REN-Att-INLIUBWWZetal.GLP2enuatesLPSInducedInflammationin[125L,,,]--BV2CellsbInhibitinERK1/2JNK1/2andNFkaaBSinalinPathwasJ.Intyg,ppggy[]JMo:lSci2016172190.,,()-126NAKAMEKKAJITMUKAIMetal.Therotectiveandantiinflammator,,,py[]--effectsofglucagonlikeetide2inanexerimentalratmodelofnecrotizingppp-enterocolitisJ.Petides201675:17.[]p,,RRSTA-127ITUINOJ,CAMILLERIM,ACOA,etal.AcuteEfectsofaGlucagonLike[]Peptide2Analogue,Teduglutide,onGastrointestinalMotorFunctionandPermeabilityinAdultPatientsWithShortBowelSyndromeonHomeParenteralrtonJournat-ilofParenteralandEnteralNurition20:1Nuti.J,164081089095.[],()[128]MCKAYD?BAIRDA.Cytokineregulationofepithelialpermeabilityandion-transort.Gut1999442:283289.p^],,()WANGL-129HOUYZHANGWetal.ProtectiveeffectsofNacetlcsteineon[],,,yyntestinalfunctionsofiletschallenedwithliooIsaccride.AminoAcidsipggppyhaJ,[]20-212433:1233124.?()-130PFAFFLMW.Anewmathematicalmodelforrelativeuantificationinrealtime[]q-J200294.RTPCR.NucleicAcidsResearch19:e5[],,()--1JZHANGR.Chanesof31RUANPlasmaDlactatediamine[,GONGZ,Qgp),](oxidaseandendotoxininpatientswithlivercirrhosisJ.Heatobiliar&Pancreatic[]pyseases-DiInternational200431:5861.,,()IKOBAYASHIMDABANAKAKtD132FUKUDOMEeal.iamineoxidaseasa[],,,markerofintestinalmucosalinurandtheefifectofsolubledietarfiberonjyy-gastrointestinaltracttoxicityafterintravenous5fluorouraciltreatmentinratsJ.[]-Molecu.edicalarMorholo2014472:100107Mlpgy,,()133LUKGD,BAYLESSTM,BAYLINSB.Plasmapostheparindiamineoxidase.[]Sensitiverovocativetestforuantitatinlenthofacuteintestinalmucosalinurinpqggjy-trat.JournalofClinicaInvestation:111heJlig198371530835.[],,()-D-IRt.tI134ALSA,GUOS9YED,ealTNFaModulaionofntestinalTihtJunction[]gP--ermeabilityIsMediatedbyNIK/IKKaAxisActivationoftheCanonicalNFkB131 四川农业大学博士学位论文参考文献-PathwaJ.TheAmericanournaofathoo201615:1151115.yll866pgy,,[]j()JYUSTA-BBOUSHEYRPtH22135DRUCKERD,,,eal.umanGlGLPreducesthe][y][severityofcolonicinurinamurinemodelofexerimentalcolitisJ.Americanjyp[]--JournalofPhsioloGastrointestinalandLiverPhsiolo19992761:7991.ygyygy,,()-ADIRtt136]GUOS,NIGHOTM,ALS,eal.Lipopolysaccharideregulationofinestinal[ttconermeabtsmetetrsnatransctonathwaactvaonighuntiiliidiadbyl4ilduipyitijpygofFAK-andM88JheournalofImmunolo20511:49995010.yD[].TJgy1950,?()TURNERI137NALLES,J.ntestinalbarrierlossasacriticalpathogeniclinkbetween[]--inflammatorboweldiseaseandraftversushostdiseaseJ.MucosalImmunoloyg,[]gy14-2058:720730.,()138FURUSEMHIRASETITOHMetal.Occludin:anovelinteralmembrane,?,g[]roteinlocalizingattihtunctionsJ.TheJournalofcellbiologypgj[],-119931236:1777788.,()BALDAMttet139WILLOTTES,HEINTZELMANMeal.Localizaionanddiffrenial[],,-AmeexpressionoftwoisoformsofthetightunctionproteinZOlJ.ricanJournalofj[]-oo-elPhslsioo262:1119112ilCPhylgy199254.ygy,?()FENG-140CHENZY,XS,YANGP,etal.EffectsofGLP2ontheintestinalepithelium[]tuncttstrt.tAightioninraofobsuciveaundiceJChineseJournalofCurrendvancesj[]jeaurer2008-1:7inGenrlSgy,,7(8)60763.141-CLOVERCMELSASSERTHetal.ShortWALKERMP5EVOCK?,[]--communication:Glucagonlikepeptide2andcoccidiosisaltertihtunctionenegjgexressionintheastrointestinaltractofdairycalvesJ.JournalofDairSciencepg[]y,-2015985:34323437.,()-142YUCJIAGJIANGYetal.Effectofiilucaonlikeetde2onthtunctionin,,,ggppgj[]eunaleitheliumofweanedpisthoughMAPKsinalingathwaJ.jjpggpy[]As--ianAustralasianournaofanimalsciences20145:7.l,2733742j,()--143YUCJIAGDENGetal.TheEffectsofGlucaonlikePetide2ontheTiht,,Q?gg[]pJFun-unctionandBarrierctioninIPECJ2CellsthroughPhosphatidylinositol---Mamma3kinaseProteinKinaseBlianTargetofRapamcinSignalingPathwaJ.yy[]-As-ianAustralasianournalofanimalsciences2016295:731738.j,,()[144]SHENUBLACKED,WITKOWSKIED,etal.MyosinlightchainphosphorylationregulatesbarrierfunctionbyremodelintihtunctionstructureJ.ggj[]J-ournaelience200611:20952106.lofClSc190,,()MA-145YEDI,MATY.Molecularmechanismoftumornecrosisfactoramodulation[,]132 四川农业大学博士学位论文参考文献ofintestinalepithelialtightunctionbarrierJ.AmericanJournalofj[]-G-PhsioloastrointestinalandLiverPhsiolo20062903496504.gy:ygyy,,()146GEENSMMNIEWOLDTA.Otimizincultureconditionsofaorcineeithelial[],pgppce-ineIPECJ2trouastoloicalandhsioloicalcharacterizatonJlllhghhigpygi.[]-Ctotechnolo2011634:415423.ygy,,()[147]MARCINKOVM,KLINGBERGTD,LAUKOVA,etal.TheeffectofpH,bileandcalciumontheadhesionabilityofprobioticenterococciofanimalorigintothe--orcineeunaleithelialcelllineIPECJ2J.Anaerobe2010162:120124.,,pjjp[]()BROSNAHANABROWNDRorcnePEC-Jtestnaleteaces148J.PiI2iniihlilllin[],pM-mcroicalinvestiations.Veterinaricrobiolo201213:229237.ibiologg[J]ygy,,56()-149LIUFLIGWENKetal.PorcinesmallintestinaleithelialcelllineIPECJ2of[],,,p()rotavirusinfectionasanewmodelforthestudyofinnateimmuneresponsestobtJV-rotavirusesandroioics.iralImmunolo2010232:135149.p[]gy,,()-MLUCENACtIttt150ARCECRAMIREZBOOeal.nnaeimmuneacivaionofswine,,,[]--ttaeteacenesI2andIPI2InresonsetoLPSfrominesinlpihlilllliPECJi()pSalmonellathimuriumJ.ComarativeImmunoloMicrobioloandInfectiousyp[]pgy,gy20-Diseases10332:161174.,,()[151]SARGEANTHR,MILLERHM,SHAWMA.InflammatoryresponseofporcineeteaIPcestoenterotoxienicE.coiinfectionismotecpihlilECJ2llglduladbyzin--sulementationJ.MolecularImmunolo2011481516:21132121.pp[]gy,,()--152DUBPEBRUBAKERPL.Frontiersinlucaonlikeetide2:multileactions[],ggppp,Jou-multJlilEndoltipemediaors.AmericanrnaofPhsoocrinoloand[]ygygy-Metabolism20072932:460465.,,()WANGP-153CHENSWYZHUJetal.Protectiveeffectof125dihdroxvitamind3,,,,yy[]--iintestlhlilhi2onlipoolysaccharidenducedinaeiteatigtunctionnurincacocellppjjyammaton-ersJ:monola,Infli2015381375383.y,,[]()SHANCYYANGJHKONGYetal.A154lterationoftheintestinalbarrierandGLP2],,,[-secretioninBerberinetreatedte2diabeticratsJ.JournalofEndocrinoloyp[]gy,-20132183:255262.,()It155FARSHORPKACHARB.Redistributionandhoshorlaionofoccludindurin[,]ppygopeningandresealingoftightjunctionsinculturedepithelialcells[J.Journalof]-MembraneBiolo1999170214715.,:6gy,()156RAORKBASUROYSetal.Trosinehoshorlationand,,[],RAOVUyppy—_-—-dissociatocciZOlandEcadherncatenncomlefomtheionofludnipipxesr133 四川农业大学博士学位论文参考文献ttill-coskeidativestrJ.BiochemcaJourna20023682:471481.leonboxess,yy[,()]TAKENAGAYTAKAGINMUROTOMIKetaliitiit157InhbitonofSrcacv[],,,ydecreasestyrosinephosphorylationofoccludininbraincapillariesandattenuatestofthebod-rainbarrieraftertratfocaceincreaseinpermeabiliylobnsienlrebral-scemia.ournalofCerebralBloodFlowandMetabolism2009296:10991108.ihJJ,,()[][158]KALEG,NARENAP,SHETHP,etal.Tyrosinephosphorylationofoccludin---BattenuatesitsinteractionswithZO1ZO2andZO3J.iochemicaland,,[]B-iohscaResearchCommunications20033022:4pyil,,()32329.159RAOR.OccludinphosphorylationinregulationofepithelialtightunctionsJ.[]j[]of-ArmaistheNewYorkAcademyofSciences,2009,1165:6268.[160]LIUX,XUJ,MEIQ,etal.Myosinlightchainkinaseinhibitorinhibitsdextran-.DsulfatesodiuminducedcolitinmiceiestiveDiseasesandSciencesis[J,]g20-413581:10711.,()161CHENCWANGPSUetal.Myosinlihtchainkinasemediatesintestinal[],?Q,gbarrierdisrutionfollowinbuminurJ.PloSOne201274:e34946.pgjy[],,()162ALEXANDERRW.HypertensionandthePathogenesisofAtherosclerosis[]dlIlOxidativeStressandtheMeiationofArterianfammatoryResponse:ANew-PtJHertens.erseciveion12:155161.995?25p[]yp,()IMURPHYtA-D163DAMRONDS,DARVSHA,L,eal.rachidonicAcideendent[]pPhosphorylationofTroponinIandMyosinLightChain2inCardiacMyocytes[J].1-rculationResearch9957661C:0111019.i,,()164MIYOSHIHSTAPPENBECKTS.Invitroexansionandeneticmodificationof,p[]ggastrointestinalstemcellsinspheroidculture[J].NatureProtocols,20-1381224712482:.,()IJIUWKOHENAVRAMOGLURtlMEK-ERKInhi165TSAea.ibitonCorrects[,Q,,]theDefectinVLDLAssemblyinHepG2CellsPotentialRoleofERKin-BVLDLAolOOParticleAssemblJ.ArteriosclerosisThrombosisandVascularpy,,[]1-B:iolo200727211218.gy,,()M-IJtLik166DUBPEFORSECL,BAHRA,eal.TheEssentialRoleofInsuline[],t---GrowhFactor1intheIntestinalTropicEffectsofGlucagonLikePeptide2inM12589-iceJGastroenterolo200613:605.[].gy,,()167SINCLAIREYUSTAB?STREUTKERC,etal.GlucagonReceptorSignalingIs[]EssentfoCMurinHil.ialrontrolofeeatocteSurvvaJGastroenterolopy[]gy,200813562096-2106:.?()134 四川农业大学博士学位论文参考文献[168]NAKANOH,SHINDOM,SAKONS,etal.DifferentialregulationofIkappaBt--kinasealhaandbeabtwoustreamkinasesNFkaaBinducinkinaseandpyp,ppgen-acERX-mitogtivatedroteinkinase/kinasekinase1J.ProceedinsoftheNationalp[]gA-cademofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica1998957:35373542.y,?()-169DUMITRUCDCECIJDTSATSANISCeta.TNalainductonbislFiLPS[],,,phyreutRK-ttlatedosttranscriionallviaaTl2/EdeendenahwaJ.Cellgpyppy,pp[]2000711-103:071083.,()'170GUHAMOCONNELLMAPAWLINSKIRetal.Lioolsaccharideactivation,,;ppy[]of-ttheMEKERK1/2pathwayinhumanmonocyticcellsmediatestissuefacorand--tumornecrosisfactoralphaexpressionbyinducinlk1hoshorlationandEr1gEppygod200-exression.Blo1985:14291439.p^],,()MAA-171LINTY?FANCW,MC,etal.Lipopolsaccharideromotedroliferationof[]ypp--Caco2cellsismediatedbycSrcinductionandERKactivationJ.Biomedicine[]ae-Tii20155l:3338.(p),,()[172]TANJ,WANGY,XIAY?etal.Melatoninprotectstheesophagealepithelialbarrierbsuressinthetranscritionexressionandactivitofmosinlihtchainkinaseyppgp,yygpthrouhERK1/2sinaltransductionJ.CellularPhsioloandBiochemistrgg[]ygyy,20-14346:21172127.,()173NGUYENACHENPCAIH.RoleofCaMKIIinhdroeneroxideactivationof,,ygp[]V12APK27andactttFEBS,ERK/38MHSPinreoranizaioninendohelialcellsJ.,p,g[]--Letters2004572l3:307313.,,()-74SLIUBFUSeta-1XIEl.GLP2suressesLPSinducedinflammationin,,[],pp-haesbinhtnERKt.macropgyibiighosphorylaionandNFkappaBactivationJp[]ar-CellulPhysioloandBiochemistry14342:590602.gy,20,()-LEEJSLEEJJSEOJS.HSP70def175iciencresultsinactivationofcJun,,y[]---NterminalKinaseextracellularsinalreulatedkinaseandcasase3in,gg,pt-otosherosmoiJstrlariinducedas.JournalofBioloicalChemiypypp[]gy,2808-2005:66346641.,()[176]IHARAE5MOFFATL,OSTRANDERJ,etal.Characterizationofproteinkinase2+athwaysresonsibleforCasensitizationinratileallongitudinalsmoothmuscleJ.pp[]AmerPhsoo-ooicanJournalofilGastrointestinalandLiverPhsilygyygy,2934-710:2007699.,()-177LIZLIUXBLIUYHetal.RoleofcAMPdeendentroteinkinaseAactivitin[],,,ppy----tcteactttoflowdoseendohelialmonoyivaingpolypepideIIinducedoeningp135 四川农业大学博士学位论文参考文献--bloodtumorbarrJ.JorrNeuroscence2015:ierunalofMoleculai56l6069.[],,()YANGZTGR5-178XIONGF,LIX,,etal.suppresseshighglucoseinduced[]-upregulationoffibronectinandtransforminggrowthfactorbetalinratglomerularialcellsbinhibitinRhoA/ROCKsinalinJ.Endocrinemesangyggg[],20-16543:657670.,()-179YUXLIFKLUSSMANNEetal.Groteincouledestroenrecetor1mediates,,,pgp[]preaxa-tionofcoronararteriesviacAMP/PKAdeendentactivationofMLCPJ.lyp[]Amero-EndocnooticanJournalofPhsiolrilandMeabolismygygy,204-143〇7:398407.?()180ASLAMMHARTELFVARSHADM,etal.cAMP/PKAantaonizes[],,gh-itithitrombininducedvationofendoelilihtchaintnaclamyosnghoshaase:roleofpp-I-17ardovascularesearch202CPJ:.CiR1087375384.[],?()KRALANtAMP181ABURIMAA?WRAITHS,SZ?eal.csignalingregulateslatelet[]pmyosinlightchainMLChoshorlationandshaechanethrouhtaretinthe()ppypggggRhA-ase-MLCsaoRhokinhophtasesinalingpathwayJ.Bloodg,p[]-201312220:35333545.?()YUSTA--BRPDRUCKERDJ.Thelucaonlikeetide2recetor182,BOUSHEY,ggppp[]ttfcellularaotos-mediaesdirecisviaacAMPdeendentoteininhibitionopppprse-ndeendenkinaiptathwayJ.JournalofBioloicalChemistr,p[]gyi2000275455345-:335352.,()(136 四川农业大学博士学位论文致谢致谢一在论文即将完成之际,,,心中无限感慨。回眸过去,路走来需要感谢的人太多实在是这些简单的文字所不能表达和承载的。首先诚挚的感谢恩师贾刚教授对我的严格要求和悉心指导。由于恩师的循循善诱和严格要求,基,学生的科研能力有所提高础知识更为扎实。论文从选题、方案设计、研宄开展、到论文撰写,处处倾注了您的辛劳,字字凝结了您的心血和窨智。硕士2年、博士6年,恩师在学习、科研和生活各方面给予了无微不至的指导和关怀,使我顺利地完成了学业!。在此,谨向恩师致以最诚挚的感谢感谢四川农业大学动物营养研究所全体教职工的关心与帮助,我为自己能在这样一个优秀的集体中学习而感到荣幸。特别感谢陈代文教授、吴德教授、张克英教授、余冰教授、王康宁研宄员、王之盛教授、薛白教授、何军教授、方正峰教授、曾秋凤教授、黄志清教授、车炼强副教授、毛湘冰副教授、白世平副教授、林燕副教授、丁雪梅副教授,以及饲料方向导师组的蔡景义副教授、田刚副教授、赵华副教授、陈小玲副教授、刘光芒副研宄员等老师为学生的学习科研创造了良好的环境与氛围,在课程学习中的指导以及在读书报告、开题报告和论文实施、撰写中提出的宝贵建议。特别感谢营养所的钟邦胜所长、朱兵书记、李润香老师、彭光兰老师、吴树安、宋陈玲、高洁等老师,非常感谢您们在学习和生活中给予的指导、关心、支持和帮助。特别感谢李华老师、汤加勇老师在分子生物学分析上提供的便利和帮助。在试验实施过程中还得到了吴秀群老师、吴彩梅老师、曾静康老师、宋德田老师等老师提供的优良试验一环境和支持,在此并向他们表示衷心的感谢!衷心感谢在整个论文实施过程、帮助中在学习和生活上给予我无私帮助和关心支持的同窗好友、师兄师姐!、师弟师妹们感谢你们为我的博士论文付出的辛劳相汗水!特别感谢我的父母和家人。感谢父母亲的默默关心,感谢爱人对我的理解,感谢我所有的家人,!,谢谢你们那么爱我、支持我有了你们,我感觉特别幸福最后,衷心祝愿四川农业大学动物营养研宄所的明天更加美好,所有教职工事业业有成、前程似锦!顺利,所有同学学邓秋红敬谢2016年9月于温江137 四川农业大学博士学位论文致谢攻读博士学位期间发表和录用的主要学术论文一作者己发表SC以第I收录论文1篇:J-1DENGQH,IAGZHAOHetal.Therolonedefectoflucaonlike[],,pgggete2retreatmentonrowtherformanceandintestinaldevelomentofweanedppidpgpp一-tAnimact207llilesJ.JournaloflSienceandBioechnolo16:9.(作者,pg[]gy,,()第=2SCI,IF.037)G--2YUCSJIADENGOHlThEfGlulkede2on,eta.efectsocaoniPeti,,gp[]t-heTightJunctionandBarrierFunctioninIPECJ2Cellsthrough--P-Phosphatidylinositol3kinaseroteinKinaseBMammalianTargetofRapamycina-SinalinPthwayJ.AsianAustralasianJournalofAnimalSciencesgg,[]-CIIF=062016295:731738.(S,.75),()*I3DENGOH.JAGZHANGZYetal.Therolonedeffecof,,gt[]pv-t2on-ttglucaonlikepepideinesinalmucosalbarrierinurinLPSchallenedgjygweanedets(JournalofAnimalScienceandBiotechnolo,igl.gy审稿中)p-4DENGOHJIAGt.TimofGLP2ltth【】,ealhemechansreuaese,g-expressionandredistributionofthekeyproteinsoftightunctionsinLPSstressedj-2ceIPECJll.(Prepared,待发表)1138

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