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植物乳桿菌誘導(dǎo)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞SBD-1表達(dá)的信號(hào)通路途徑初探

2016-07-16 06:09:08范燕茹田巧珍楊銀鳳
畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào) 2016年5期
關(guān)鍵詞:乳酸桿菌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)綿羊

范燕茹,金 鑫,田巧珍,張 曼,劉 驕,楊銀鳳*

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植物乳桿菌誘導(dǎo)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞SBD-1表達(dá)的信號(hào)通路途徑初探

范燕茹1,2,金 鑫1,2,田巧珍1,2,張 曼1,2,劉 驕1,2,楊銀鳳1,2*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,呼和浩特010018;2.農(nóng)業(yè)部動(dòng)物疾病臨床診療技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,呼和浩特010018)

摘 要:本試驗(yàn)旨在探索乳酸桿菌誘導(dǎo)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞SBD-1表達(dá)的可能途徑。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)的方法,對(duì)已建立的誘導(dǎo)SBD-1表達(dá)模型中Toll樣受體2(Toll like receptor 2,TLR2)及其相關(guān)因子的基因表達(dá)變化進(jìn)行檢測(cè);然后選用3種信號(hào)通路抑制劑,即NF-κB信號(hào)通路抑制劑PDTC、ERK 1/2信號(hào)通路抑制劑PD98059和JNK信號(hào)通路抑制劑SP600125,將細(xì)胞分為8組:細(xì)胞組:不作處理;陽(yáng)性對(duì)照組:只添加植物乳桿菌P-8(L.plantarum P-8)誘導(dǎo);PDTC組:只添加PDTC預(yù)處理細(xì)胞(PDTC);PDTC+L.plantarum P-8組:PDTC +L.plantarum P-8誘導(dǎo);PD98059組:PD98059;SP600125組:SP600125;PD98059+L.plantarum P-8組:PD98059+L.plantarum P-8;SP600125+L.plantarum P-8組:SP600125+L.plantarum P-8。采用RT-qPCR的方法檢測(cè)各組SBD-1mRNA表達(dá)水平。結(jié)果表明,綿羊瘤胃上皮細(xì)胞被L.plantarum P-8誘導(dǎo)后,TLR2及其轉(zhuǎn)接蛋白MyD88、NF-κB和ERK1/2、JNK各基因的mRNA水平都較空白組細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)極顯著增加(P<0.01);添加抑制劑后再誘導(dǎo),發(fā)現(xiàn)抑制劑PD98059和SP600125均能極顯著(P<0.01)抑制細(xì)胞內(nèi)SBD-1mRNA的表達(dá),而PDTC僅能顯著抑制(P<0.05)SBD-1的表達(dá)。結(jié)果表明,L.plantarum P-8可促進(jìn)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞TLR2、MyD88、NF-κB、JNK和ERK1/2基因的mRNA表達(dá);添加NF-κB信號(hào)通路抑制劑PDTC、ERK 1/2信號(hào)通路抑制劑PD98059和JNK信號(hào)通路抑制劑SP600125,可抑制L.plantarum P-8對(duì)SBD-1mRNA的誘導(dǎo)作用。綜上表明,L.plantarum P-8有可能通過(guò)激活綿羊瘤胃上皮細(xì)胞內(nèi)NF-κB、JNK、ERK1/2等信號(hào)通路促進(jìn)SBD-1的表達(dá)。

關(guān)鍵詞:β-防御素-1;瘤胃上皮細(xì)胞;乳酸桿菌;Toll樣受體2;實(shí)時(shí)熒光定量PCR

抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是廣泛存在于生物體內(nèi)的一種具有強(qiáng)抗菌作用的陽(yáng)離子多肽,由于其獨(dú)特的抗菌機(jī)制,病原微生物不易對(duì)其產(chǎn)生耐藥性[1-2]。防御素(Defensins)是抗菌肽中較為重要的一種,包括5個(gè)亞家族:α-防御素、β-防御素和θ-防御素、昆蟲(chóng)防御素和植物防御素[3]。β-防御素由哺乳動(dòng)物上皮細(xì)胞產(chǎn)生,分布在機(jī)體宿主-環(huán)境的界面位置,構(gòu)成機(jī)體抵御外界微生物侵襲的第一道化學(xué)屏障,參與宿主的先天性免疫及獲得性免疫,其在宿主體內(nèi)的表達(dá)分為組成型和誘導(dǎo)型[4-5]。目前研究發(fā)現(xiàn),綿羊體內(nèi)有兩種β-防御素,即綿羊β-防御素-1(Sheep beta defensin-1,SBD-1)和SBD-2,采用Northern雜交和RT-PCR技術(shù)證實(shí),SBD-1在綿羊的呼吸道和整個(gè)消化道(除遠(yuǎn)端回腸)內(nèi)有廣泛的表達(dá),而SBD-2主要在遠(yuǎn)端回腸表達(dá),舌也有少量表達(dá)[6]。因此SBD-1可能是綿羊胃腸道免疫應(yīng)答的重要組成。益生菌(Probiotics)是在發(fā)酵乳制品有助于健康長(zhǎng)壽的理論發(fā)展起來(lái)的,研究表明,益生菌對(duì)調(diào)節(jié)腸道微生物平衡、提高胃腸道上皮的屏障功能、干擾致病菌在腸黏膜的定植和感染、調(diào)節(jié)局部或全身免疫反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子等起作用[7-9]。大量研究證實(shí),益生菌可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)宿主體內(nèi)誘導(dǎo)型防御素的表達(dá)[10-11]。益生菌可以促進(jìn)上皮細(xì)胞表達(dá)Toll樣受體(Toll like receptors,TLRs)以及各種細(xì)胞因子、抗菌肽來(lái)參與宿主的先天性免疫防御[12-14]。TLRs為模式識(shí)別受體的一員,是介導(dǎo)天然免疫及病原體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與細(xì)胞活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要跨膜信號(hào)傳遞受體,通過(guò)識(shí)別病原和其細(xì)胞壁中的類脂特殊結(jié)構(gòu)即病原相關(guān)分子模式(PAMP)來(lái)介導(dǎo)相關(guān)因子的表達(dá)和相應(yīng)的免疫應(yīng)答發(fā)生。由TLRs介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可誘導(dǎo)多個(gè)快速反應(yīng)基因的活化,所有的TLRs受體家族成員均依賴于TLRs的TIR結(jié)構(gòu)域經(jīng)MyD88依賴途徑或非MyD88依賴途徑向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)其識(shí)別的信號(hào),最終活化NF-κB和絲裂原蛋白激酶(MAPKs)。研究發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌可通過(guò)誘導(dǎo)Hela上皮細(xì)胞TLR2和TLR4的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞分泌人β防御素2(HBD2)和HBD3以抵抗白色念珠菌對(duì)細(xì)胞的感染[15];乳酸桿菌應(yīng)用于雛雞的腸炎治療時(shí),檢測(cè)到TLR2受體表達(dá)增高,表明TLR2參與宿主的免疫應(yīng)答,同時(shí)提示TLR2可能是乳酸桿菌的跨膜受體[10]。研究表明,TLR2可活化核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)、激活MAPKs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,并使被轉(zhuǎn)染的細(xì)胞合成和釋放細(xì)胞因子[11]。

在前期試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌可有效的誘導(dǎo)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞中SBD-1的表達(dá),但關(guān)于乳桿菌與SBD-1之間誘導(dǎo)機(jī)制的研究尚未見(jiàn)報(bào)道,那么是否同其他哺乳動(dòng)物防御素相似也是由TLR2識(shí)別PAMP來(lái)激活下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)現(xiàn)對(duì)SBD-1的調(diào)控作用?因此,本研究在已建立的誘導(dǎo)SBD-1表達(dá)的模型中,對(duì)TLR2受體及其相關(guān)因子的基因表達(dá)變化進(jìn)行檢測(cè);進(jìn)一步檢測(cè)信號(hào)通路抑制劑對(duì)SBD-1誘導(dǎo)表達(dá)的影響,研究結(jié)果可作為揭示乳酸桿菌誘導(dǎo)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞中SBD-1表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的理論基礎(chǔ)與依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 瘤胃組織 從呼和浩特市北亞清真屠宰場(chǎng)挑選健康狀況良好的綿羊,屠宰后立即剪取瘤胃內(nèi)面乳頭密集處組織一塊,用生理鹽水沖洗干凈后放入磷酸鹽緩沖液(PBS)中,低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 供試菌株 植物乳桿菌P-8(Lactobacillus plantarum P-8,L.plantarum P-8)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分離保存。

1.1.3 主要試劑及儀器設(shè)備 主要試劑:DMEM/F12培養(yǎng)基(Hyclone)、MRS肉湯培養(yǎng)基(廣東環(huán)凱)、RNA fast200總RNA極速抽提試劑盒(上海飛捷)、PrimeScript RT reagent Kit with gDNA Eraser (DRR047A)(TaKaRa)、SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ(DRR820A)(TAKARA)、NF-kB抑制劑PDTC(Sigma)、ERK 1/2抑制劑PD98059(Sigma)、JNK抑制劑SP600125(Sigma)等。

儀器設(shè)備:-80℃冰箱、二氧化碳培養(yǎng)箱(Thermo,美國(guó))、移液器(Eppendorf,德國(guó))、多功能酶標(biāo)儀(SynergyTMH4,Biotek)、冷凍離心機(jī)(Eppendorf,德國(guó))、倒置相差顯微鏡(Olympus,日本)、電子天平(Sartorius,德國(guó))、立式自動(dòng)高壓滅菌鍋(TOMY,日本)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(VⅱA 7,ABI,美國(guó))、普通電冰箱(海爾,青島)、水平離心機(jī)(北京醫(yī)療器械廠)、超凈工作臺(tái)(蘇凈,蘇州)、數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊)。

1.2 方法

1.2.1 L.plantarum P-8的活化培養(yǎng) L.plantarum P-8置于滅菌脫脂乳中,-80℃保存,使用前接種于MRS肉湯培養(yǎng)基,37℃無(wú)氧條件下靜置培養(yǎng)24h,活化傳代。在MRS瓊脂培養(yǎng)基上連續(xù)倍比稀釋,菌落計(jì)數(shù),以確定菌液濃度,用于后續(xù)試驗(yàn)。使用前用基礎(chǔ)培養(yǎng)基洗兩次,調(diào)整制成合適濃度的菌液。

1.2.2 綿羊瘤胃上皮細(xì)胞的培養(yǎng)與處理 采用本實(shí)驗(yàn)室已成熟的綿羊瘤胃上皮細(xì)胞原代培養(yǎng)的方法,從新鮮的瘤胃組織中獲得并培養(yǎng)上皮細(xì)胞,待原代細(xì)胞匯合度為80%以上時(shí),將細(xì)胞以1×106個(gè)·mL-1接種于細(xì)胞六孔培養(yǎng)板,培養(yǎng)3d,待細(xì)胞匯合度達(dá)80%~90%時(shí),細(xì)胞饑餓處理24h后,添加107cfu·mL-1L.plantarum P-8進(jìn)行誘導(dǎo),陰性對(duì)照組只加同等體積的細(xì)胞基礎(chǔ)培養(yǎng)液,每組有3個(gè)平行樣。在37℃、5%CO2飽和濕度的環(huán)境中作用2h后,以滅菌無(wú)Ca2+、Mg2+的PBS溶液(含100 U·mL-1青霉素,0.05mg·mL-1鏈霉素)洗3次,洗去細(xì)胞表面的乳酸桿菌,再換以新鮮的基礎(chǔ)培養(yǎng)基(含100U·mL-1青霉素和0.05mg·mL-1鏈霉素),再在培養(yǎng)箱(37℃、5%CO2飽和濕度)中繼續(xù)培養(yǎng)8h。根據(jù)RNA Fast200說(shuō)明書(shū)提取上述細(xì)胞總RNA,提取的RNA用核酸測(cè)定儀檢測(cè)吸光度A260nm和A280nm,測(cè)定RNA濃度和純度,同時(shí)用1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA的質(zhì)量。

1.2.3 信號(hào)通路抑制劑對(duì)細(xì)胞的干預(yù) 將已經(jīng)饑餓24h的細(xì)胞分為8組(表1):細(xì)胞組:不作處理;陽(yáng)性對(duì)照組:只添加植物乳桿菌P-8(L.plantarum P-8)誘導(dǎo);PDTC組:只添加PDTC預(yù)處理細(xì)胞;PDTC+L.plantarum P-8組:先添加PDTC預(yù)處理細(xì)胞1h,再用L.plantarum P-8誘導(dǎo);PD98059組和SP600125組的處理同PDTC組;PD98059+L.plantarum P-8組和SP600125+L.plantarum P-8組的處理同PDTC+L.plantarum P-8組。其中,L.plantarum P-8的添加濃度為107cfu·mL-1,誘導(dǎo)方法同上;PDTC的工作濃度為50μmol·L-1[16],PD98059和SP600125的工作濃度均20μmol·L-1[17]。各組細(xì)胞均在37℃、5% CO2飽和濕度的環(huán)境中培養(yǎng)8h后,提取RNA。

1.2.4 反轉(zhuǎn)錄及RT-qPCR檢測(cè) 細(xì)胞提取總RNA按PrimeScript RT reagent Kit with gDNA Eraser(TaKaRa)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,4℃保存反轉(zhuǎn)錄所得cDNA。

根據(jù)GenBank中,各目的基因的基因序列,設(shè)計(jì)引物(表2)并送至生工生物工程有限公司(上海)合成。以cDNA為模板,用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)的方法檢測(cè)各基因的mRNA表達(dá)含量。

表1 細(xì)胞分組Table 1 Groups

表2 各基因的引物序列Table 2 Primer sequences of genes for RT-qPCR

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 試驗(yàn)中,RT-qPCR的數(shù)據(jù)采用ΔΔCt法計(jì)算各目的基因的相對(duì)表達(dá)量,以β-actin基因作為內(nèi)參,設(shè)每個(gè)基因陰性對(duì)照的表達(dá)量為1,經(jīng)Excel計(jì)算整理后,采用GraphPad Prism 5.0統(tǒng)計(jì)軟件根據(jù)試驗(yàn)需求分別進(jìn)行t檢驗(yàn)和單因素方差分析,并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行繪圖,圖中*表示差異顯著(P<0.05),**表示差異極顯著(P<0.01)。

2 結(jié) 果

2.1 L.plantarum P-8誘導(dǎo)下細(xì)胞中SBD-1及其通路基因mRNA的變化

107cfu·mL-1L.plantarum P-8直接作用于培養(yǎng)的綿羊瘤胃上皮細(xì)胞2h,又繼續(xù)培養(yǎng)8h后,對(duì)細(xì)胞中SBD-1及其相關(guān)信號(hào)通路基因TLR2、MyD88、ERK1/2、JNK以及NF-κB的RT-qPCR檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),設(shè)每個(gè)基因陰性對(duì)照的表達(dá)量為1。如圖1所示,在誘導(dǎo)細(xì)胞中的SBD-1mRNA水平極顯著高于未處理細(xì)胞中的水平(P<0.01);用相同的方法檢測(cè)多個(gè)可能涉及到的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的關(guān)鍵基因TLR2、MyD88、ERK1/2、JNK以及NF-κB的mRNA相對(duì)表達(dá)量,也有類似結(jié)果:誘導(dǎo)細(xì)胞的膜表面受體TLR2及其轉(zhuǎn)接蛋白MyD88的mRNA相對(duì)表達(dá)量的水平顯著高于未處理細(xì)胞(P<0.01),誘導(dǎo)細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)關(guān)鍵因子ERK1/2、JNK和NF-κB的mRNA水平也較未處理細(xì)胞的表達(dá)顯著增高(P<0.01)。而各基因表達(dá)量的增加幅度相比,差異不顯著(P>0.05)。

圖1 L.plantarum P-8對(duì)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞中SBD-1及其通路基因mRNA表達(dá)的影響(±s)Fig.1 Genes expression of SBD-1and pathway in sheep rumen epithelial cells induced by L.plantarum P-8(±s)

2.2 添加不同信號(hào)通路抑制劑對(duì)細(xì)胞內(nèi)SBD-1 mRNA表達(dá)的影響

用3種不同的信號(hào)通路抑制劑對(duì)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞預(yù)處理后,再進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng),RT-qPCR方法檢測(cè)細(xì)胞中SBD-1的表達(dá),數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如圖2。添加ERK1/2信號(hào)通路抑制劑的PD98059結(jié)果可見(jiàn)圖2A,在不添加L.plantarum P-8誘導(dǎo)的細(xì)胞中,PD98059抑制SBD-1的表達(dá),差異顯著(P<0.05);L.plantarum P-8誘導(dǎo)的情況下,細(xì)胞接受PD98059的預(yù)處理后,細(xì)胞中SBD-1的表達(dá)較不添加組的極顯著降低(P<0.01),同樣用PD98059預(yù)處理的細(xì)胞組中,L.plantarum P-8不能有效誘導(dǎo)SBD-1的表達(dá)(P>0.05)。添加JNK信號(hào)通路的抑制劑SP600125,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2B所示,SP600125的添加對(duì)細(xì)胞本身SBD-1的表達(dá)沒(méi)有影響(P>0.05);而同在L.plantarum P-8的誘導(dǎo)下,SP600125抑制SBD-1的表達(dá),差異極顯著(P<0.01);L.plantarum P-8不能引起SP600125預(yù)先處理的細(xì)胞組中SBD-1的表達(dá)(P>0.05)。在研究NF-κB信號(hào)通路的抑制劑PDTC對(duì)細(xì)胞中SBD-1表達(dá)的影響中發(fā)現(xiàn),PDTC對(duì)細(xì)胞本身表達(dá)SBD-1有一定的抑制作用(P<0.05),同時(shí)也能極顯著的抑制由L.plantarum P-8誘導(dǎo)的SBD-1的表達(dá)(P<0.01),但試驗(yàn)結(jié)果也表明,L.plantarum P-8仍會(huì)顯著的誘導(dǎo)PDTC預(yù)處理過(guò)的細(xì)胞中SBD-1的表達(dá)(圖2C)。在L.plantarum P-8誘導(dǎo)細(xì)胞時(shí),PD98059、SP600125和PDTC均能極顯著的抑制SBD-1的表達(dá)(P<0.01),但相對(duì)于未處理細(xì)胞或只用抑制劑處理的細(xì)胞卻有不一樣的情況,結(jié)果表明,在L.plantarum P-8促進(jìn)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞SBD-1的表達(dá)這一過(guò)程中,ERK1/2、JNK和NF-κB信號(hào)通路都有參與,但參與程度不盡相同。

3 討 論

防御素是一種廣泛存在于動(dòng)物體的呼吸道、消化道以及生殖道的具有廣譜抗菌作用的陽(yáng)離子多肽,在動(dòng)物體的天然免疫和獲得性免疫中扮演著重要的作用。SBD-1是廣泛表達(dá)于綿羊整個(gè)消化道的一種重要防御素,多種益生菌可不同程度的促進(jìn)其在綿羊瘤胃上皮細(xì)胞中的表達(dá)[18-19],但其機(jī)制尚不清楚。

益生菌可被TLRs識(shí)別,可以介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘發(fā)很多反應(yīng)的快速活化,產(chǎn)生抗菌肽包括防御素等效應(yīng)分子,激活炎癥反應(yīng),參與機(jī)體防御反應(yīng)。N.T.Funderburg等[20]證實(shí)HIV病人易患黏膜感染與TLR1表達(dá)減少,導(dǎo)致HBD-3表達(dá)的應(yīng)答障礙,進(jìn)而機(jī)體免疫防御減弱;D.R.Hill等[21]以HT-29結(jié)腸上皮細(xì)胞為載體,研究HBD-2的表達(dá)與TLR4的相關(guān)性,表明HBD-2的表達(dá)是依賴于TLR4的,并且TLR4缺失會(huì)降低HBD-2的表達(dá);在以仔豬腹瀉為模型的研究中,發(fā)現(xiàn)pBD-2的表達(dá)是受多種TLRs共同調(diào)控的[22]。在本研究中,在mRNA的水平上證實(shí),L.plantarum P-8在誘導(dǎo)SBD-1表達(dá)的同時(shí)會(huì)促進(jìn)TLR2及其轉(zhuǎn)接蛋白MyD88的基因表達(dá),表明L.plantarum P-8誘導(dǎo)的SBD-1表達(dá)是與TLR2信號(hào)通路相關(guān)的,同時(shí)有可能激活了胞內(nèi)的MyD88依賴性途徑。

TLRs家族成員可向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)識(shí)別信號(hào),與轉(zhuǎn)接蛋白結(jié)合,活化NF-κB、JNK等轉(zhuǎn)錄因子,最終誘導(dǎo)靶基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),金黃色葡萄球菌可經(jīng)TLRs激活NF-κB、MAPKs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘導(dǎo)小鼠成骨細(xì)胞內(nèi)MBD-14的表達(dá)[23];R.Paolillo等[24]就植物乳桿菌對(duì)人結(jié)腸上皮細(xì)胞的免疫作用研究發(fā)現(xiàn),HBD-2的表達(dá)與植物乳桿菌是依賴TLR2-NF-κB/AP-1(MAPKs)途徑促進(jìn)HBD-2的表達(dá)的,均提示細(xì)胞內(nèi)防御素的表達(dá)可能是多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路共同介導(dǎo)的。

本研究表明,L.plantarum P-8具有提高NF-κB、JNK、ERK1/2的mRNA表達(dá)水平的作用;選用這3個(gè)因子的抑制劑來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證其參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的情況,結(jié)果表明,這3種抑制劑均可以有效的抑制L.plantarum P-8誘導(dǎo)SBD-1表達(dá)的作用。L.plantarum P-8首先可被綿羊瘤胃上皮細(xì)胞的TLR2識(shí)別并結(jié)合,然后將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi),再經(jīng)MyD88依賴途徑激活下游NF-κB、JNK、ERK1/2等信號(hào)通路,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)SBD-1表達(dá)的調(diào)控。但本研究仍需在后續(xù)的試驗(yàn)中從蛋白水平的層面驗(yàn)證不同信號(hào)通路的參與情況,也要進(jìn)一步探索不同信號(hào)通路間是否存在交互作用,以期更加全面的揭示L.plantarum P-8誘導(dǎo)SBD-1表達(dá)的機(jī)制。

圖2 不同信號(hào)通路抑制劑對(duì)細(xì)胞SBD-1mRNA表達(dá)的影響(±s)Fig.2 Effect of various antagonists on SBD-1mRNA expression(±s)

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明,L.plantarum P-8可促進(jìn)綿羊瘤胃上皮細(xì)胞TLR2、MyD88、NF-κB、JNK和ERK1/2的基因表達(dá);而信號(hào)通路抑制劑的添加進(jìn)一步證明,L.plantarum P-8促進(jìn)SBD-1的分泌與NF-κB、JNK、ERK1/2信號(hào)通路的激活有關(guān)。

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(編輯 程金華)

Preliminary Study on the Pathway of SBD-1Expression in Sheep Rumen Epithelial Cells Induced by Lactobacillus plantarum

FAN Yan-ru1.2,JIN Xin1.2,TIAN Qiao-zhen1.2,ZHANG Man1.2,LIU Jiao1.2,YANG Yin-feng1.2*
(1.College of Veterinary,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China;2.Key Laboratory of Clinical Diagnosis and Treatment Technology in Animal Disease,Ministry of Agriculture,Hohhot 010018,China)

Abstract:This study aims to explore the possible approach that lactobacilli induce the expression of SBD-1in sheep rumen epithelium cells.Real-time fluorescence quantitative PCR(RT-qPCR)was conducted in this study to determine mRNA expressive variation of the toll like receptor 2 (TLR2)and its related factors in the established model to induce SBD-1.Three signaling pathway inhibitors were chosen which named NF-κB signaling pathway inhibitor PDTC,ERK 1/2signaling pathway inhibitor PD98059and JNK signaling pathway inhibitor SP600125,respectively.The tested cells were divided into 8groups:cell group:without treatment;positive groups:L.plantarum P-8;PDTC groups:PDTC pretreatment cells only;PDTC+L.plantarum P-8 group:PDTC+L.plantarum P-8;PD98059group:PD98059;SP600125group:SP600125;PD98059+L.plantarum P-8group:PD98059+L.plantarum P-8;SP600125+L.plantarum P-8 group:SP600125+L.plantarum P-8.RT-qPCR method was used for detecting the expression levels of SBD-1mRNA.The results indicated that the mRNA expression of TLR2,MyD88,NF-κB,ERK1/2and JNK had significant increase compared with the cell groups(P<0.01)after the sheep rumen epithelial cells were induced by L.plantarum P-8,PD98059and SP600125could significantly inhibited the mRNA expression of SBD-1in cells(P<0.01)with pretreatment that adding the inhibitors and were induced by L.plantarum P-8,however,the expression of SBD-1 was only inhibited significantly by the inhibitor PDTC(P<0.05).The results in this paper implied that L.plantarum P-8could promote the mRNA expression of TLR2,MyD88,NF-κB,JNKand ERK1/2.To add NF-κB signaling pathway inhibitor PDTC,ERK 1/2signaling pathway inhibitor PD98059and JNK signaling pathway inhibitor SP600125could inhibit the effect of L.plantarum P-8on inducing SBD-1mRNA.Thus,L.plantarum P-8could improve the SBD-1 expression by activating the signaling pathways of NF-κB,JNK and ERK1/2.

Key words:β-defensin-1;rumen epithelium cells;lactobacillus;toll-like receptor 2;real-time quantitative PCR

中圖分類號(hào):S826;S852

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):0366-6964(2016)05-1026-07

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.05.021

收稿日期:2015-10-22

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(31160491);內(nèi)蒙古自治區(qū)人才開(kāi)發(fā)基金項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介:范燕茹(1988-),女,內(nèi)蒙古呼和浩特人,博士生,主要從事動(dòng)物解剖學(xué)與黏膜免疫研究,E-mail:shining_fyr@126.com

*通信作者:楊銀鳳,教授,博士,主要從事動(dòng)物解剖學(xué)與黏膜免疫研究,E-mail:julie1963@163.com

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