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仔猪腹泻是养猪业的难题,早期断奶仔猪常发生断奶后腹泻,其最主要的致病菌便是产肠毒素大肠杆菌。断奶后腹泻造成仔猪生长发育迟缓,饲料利用率下降,使生猪养殖业遭受严重经济损失。甘草多糖是甘草的主要有效成分之一,具有多种生物活性,如抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化等功效。目前,将甘草多糖作为一种中药添加剂用在养猪生产上的相关研究较少,为了探讨甘草多糖对ETEC引起的仔猪腹泻的防治效果及调控机制,本文开展了以下研究:1.选取24头21日龄断奶仔猪随机分为对照组(Con),模型组(Mod),甘草多糖组(GP),每组8头。前14天给每头仔猪按照1 g/kg·bw剂量灌服甘草多糖溶液(1 g/m L)。第15天给Mod组、GP组仔猪按1 m L/kg·bw灌服1011CFU/m L的ETEC菌液,连续攻毒3天,同时GP组继续灌服甘草多糖,于第18天时采集各组仔猪十二指肠、空肠及回肠组织样本。每日观察各组仔猪腹泻情况,进行腹泻评分记录。通过H-E染色方法对各组仔猪小肠各肠段的切片进行染色观察,测量小肠各段肠绒毛高度及隐窝深度,计算小肠绒毛高度/隐窝深度(V/C)。结果表明:攻毒前各组仔猪均无腹泻现象,攻毒后,GP组几乎未见腹泻,而Mod组腹泻指数极显著上升(P<0.01)。与Con组相比,Mod组小肠各肠段有炎性渗出物,且出现绒毛脱落、黏膜上皮缺损等现象,其中以空肠和回肠炎性损伤最为明显,而GP组的肠道炎性损伤情况比Mod组轻。Con组与GP组之间小肠各肠段V/C值差异不显著(P>0.05);Mod组十二指肠V/C值极显著低于Con组(P<0.01),空肠、回肠V/C值显著低于Con组(P<0.05);GP组十二指肠、空肠V/C值极显著高于Mod组(P<0.01),回肠V/C值显著低于Mod组(P<0.05)。2.提取小肠各段组织的RNA,通过q PCR检测小肠各肠段炎性因子m RNA转录水平,Western Blot法检测空肠黏膜紧密连接蛋白Occludin的表达情况。结果表明:与Con组相比,ETEC攻毒后Mod组仔猪十二指肠组织的TNF-α、IL-10、IL-8 m RNA转录水平显著上升(P<0.05),IL-1βm RNA转录水平极显著上升(P<0.01),空肠组织的IL-1β、IL-6、IL-8 m RNA的转录水平显著上升(P<0.05),回肠组织的IL-1β、IL-6、IL-8 m RNA的转录水平极显著上升(P<0.01);而与Mod组相比,GP组仔猪各段小肠组织的上述炎性细胞因子的转录水平则显著或极显著下降(P<0.05或P<0.01)。与Con组相比,Mod组Occludin蛋白表达水平显著上升(P<0.05),GP组Occludin蛋白表达水平极显著上升(P<0.01),而Mod组与GP组之间无显著差异(P>0.05)。3.分别使用100μg/m L,25μg/m L,6.25μg/m L高、中、低浓度的甘草多糖溶液与IPEC-J2细胞共培养24 h后,按照MOI=1:100用ETEC感染IPEC-J2细胞120 min,通过流式细胞术检测各组细胞坏死和凋亡的情况。结果表明:模型组细胞凋亡率显著高于对照组(P<0.05),而高、中、低浓度的药物组细胞凋亡率与对照组无明显差异;经ETEC感染后,模型组及各浓度药物组细胞坏死率均极显著高于对照组组(P<0.01),而与模型组相比,高浓度组细胞坏死率极显著降低(P<0.01)。4.用高、中、低浓度(100μg/m L,25μg/m L,6.25μg/m L)的甘草多糖与IPEC-J2共培养24 h,Western Blot法检测用ETEC分别感染IPEC-J2细胞60min、120 min后MAPK/NF-κB信号通路关键蛋白p-ERK/ERK,p-JNK/JNK,p-p38/p38,p-IκBα/IκBα,p-p65/p65以及紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1的表达水平。结果表明:ETEC感染IPEC-J2细胞60 min可诱导IPEC-J2细胞中MAPK信号通路蛋白p-ERK/ERK,p-p38/p38表达水平上升(P<0.05),但p-JNK/JNK的表达和磷酸化无显著变化(P>0.05),而此时紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1的表达水平呈上升的趋势;而在ETEC感染猪肠道上皮细胞120 min时,IPEC-J2细胞的NF-κB信号通路蛋白p-IκBα/IκBα,p-p65/p65表达水平显著上升(P<0.05),Occludin蛋白表达水平显著降低(P<0.05),而Claudin-1蛋白表达水平无显著变化(P>0.05);甘草多糖在ETEC感染60 min时可显著抑制ETEC诱导IPEC-J2细胞的ERK1/2、p38的磷酸化(P<0.05);在ETEC感染120 min时,甘草多糖显著抑制p65、IκBα蛋白的磷酸化(P<0.05),相较于Con组和Mod组,中浓度甘草多糖(25μg/m L)极显著提高了紧密连接蛋白Occludin的表达水平(P<0.01),但甘草多糖组细胞的Claudin-1蛋白表达水平对照组及模型组相比均无显著差异(P>0.05)。综上所述,甘草多糖有效减轻ETEC感染引起的断奶仔猪腹泻,缓解了ETEC引起的肠道组织炎症反应,可抑制十二指肠、空肠、及回肠组织IL-1β、IL-8、IL-6及TNF-α等促炎因子的转录。甘草多糖通过抑制猪肠道上皮细胞的ERK1/2、p38、p65、IκBα等MAPK/NF-κB信号通路关键蛋白的磷酸化,来抑制ETEC诱导的猪肠道上皮细胞下游炎性细胞因子的表达,达到调控ETEC诱导的猪肠道炎症反应的作用,阐释了甘草多糖对ETEC诱导的仔猪肠道炎性的作用及其机制。