脂多糖对小鼠肠道黏膜上皮屏障形态结构与防御功能的影响

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:outong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
内毒素又称为细菌脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS),是革兰氏阴性菌细胞壁外膜中的重要组成成分,其对于提高细菌质膜的稳定性和保护菌株免受外界不利因素的影响发挥着重要的作用。然而,当细菌发生自身溶解、人工方法破坏细胞结构或者细胞活跃生长繁殖时,质膜中的LPS便会被释放出来。作为一种致病成分,LPS能够引起机体内毒素血症,严重者发生感染性休克、多器官功能衰竭和弥漫性血管内凝血等临床症状。作为机体最大的消化器官,肠道亦被认为是机体内最大的LPS储存库。肠道内生存着数以万亿计的共生菌群,当肠道内环境受到不利因素的影响时,如抗生素的广泛使用会有效地杀死致病菌,但是同时会释放出大量的LPS并使其在肠道中发生蓄积。肠道黏膜屏障作为机体阻止肠腔内容物以及病原微生物入侵的重要防线,能够保护肠上皮细胞免受不利条件的损害,继而将机体内环境与肠腔内环境分隔开来,在维持肠道内环境的稳态平衡作用中扮演着重要的角色。然而,LPS如何影响机体肠道黏膜屏障的结构与功能以及对其可能发挥作用的机制研究尚不明确。本研究分别以灌服0、200、600、1000?g/kg LPS溶液的小鼠和含400?g/m L LPS培养基处理的回肠上皮细胞为体内外试验模型,利用组织HE染色、PAS染色、免疫组化染色、ELISA、流式细胞术、透射电镜、Western blotting和q PCR等技术操作,解释LPS对肠道上皮屏障形态结构和功能的影响。已取得的研究结果如下:1.在16 d和32 d时采集不同剂量组小鼠的回肠组织,观察LPS对小鼠肠道组织形态和黏液层中黏蛋白2(MUC2)含量的变化。HE染色结果表明32 d时,中和高剂量组的小鼠回肠绒毛高度显著缩短(P<0.05),低剂量组无显著性差异(P>0.05),而低、中和高剂量组的隐窝深度显著加深(P<0.05);免疫组化染色和ELISA结果均显示出低和中剂量组的回肠黏液层中MUC2的含量显著升高(P<0.05),而高剂量组并无显著性差异(P>0.05);PAS染色结果显示低和中剂量组的小鼠回肠杯状细胞的数目显著增多(P<0.05),而高剂量组并无显著性差异(P>0.05);同时,利用透射电镜观察回肠黏膜发现,高剂量的LPS能够使杯状细胞中的溶酶体数量增加,肠腔内的黏液层变得疏松,固有层淋巴细胞的数量随着剂量的升高而不断增多。2.在16 d和32 d时采集不同剂量组小鼠的血液、回肠肠系膜淋巴结和派氏结,检测LPS对小鼠回肠黏膜免疫应答的影响。血常规结果表明,随着LPS剂量的升高,血液中的白细胞、中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞的数目显著下降;HE染色结果表明32 d时,LPS能够致使派氏结和肠系膜淋巴结的形态受损,且流式细胞结果显示LPS引起CD4+T细胞的比例减少,CD8+T细胞的数目增多,CD19+CD38+B淋巴细胞的比例下降;同时,利用ELISA试剂盒检测血液中抗体含量和炎性因子的水平,结果表明,高剂量组的Ig G和Ig A抗体水平下降,IFN-γ和IL-6的水平显著下降(P<0.05),IL-10的含量显著升高(P<0.05),而TNF-α、IL-2和IL-4细胞因子的水平变化无显著性差异(P>0.05)。3.体外试验通过使用添加400?g/m L的LPS培养基处理回肠上皮细胞12 h,24 h和36 h,分别利用Western blotting和q PCR检测上皮细胞紧密连接蛋白和TLR4/NF-κB通路相关因子的蛋白和m RNA的表达变化。结果表明,24 h时,LPS能够引起回肠上皮细胞紧密连接蛋白Occludin表达的显著下降(P<0.05),36 h时极显著下降(P<0.01);TLR4的蛋白表达在24 h和36 h极显著升高(P<0.01),而在12 h无显著性差异(P>0.05);NF-κB的蛋白表达在24 h和36 h显著降低(P<0.05),而在12 h无显著性差异(P>0.05);12 h时,LPS处理组的IκBα的磷酸化水平显著升高(P<0.05),而在24 h和36 h无显著性差异(P>0.05);此外,LPS能够致使Occludin、TLR4、My D88、IκBα和NF-κB m RNA表达极显著升高(P<0.01)。综上所述,LPS能够引起小鼠回肠绒毛形态结构发生改变,引起肠系膜淋巴结和派氏结中淋巴细胞的分化比例发生改变,继而导致相关炎性因子发生变化以及抗体的水平含量下降;LPS接触到上皮细胞后,可能通过影响上皮细胞TLR4/NF-κB通路相关因子的表达进而影响紧密连接蛋白的表达,导致上皮细胞屏障的破坏,继而加重肠道的损伤。
其他文献
牛奶因其丰富的营养成分而被称为满足人类营养需求的“全价食物”,而乳脂不仅仅是牛奶的主要能量成分,更决定了乳制品的物理特性,制造特性及感官品质。因此,如何提升乳脂率一直是国内外乳制品产业亟待解决的科学问题,而从分子生物学角度出发研究调控乳脂肪形成的基因网络也已成为该领域的研究热点。越来越多的研究表明,在乳腺上皮细胞中,miRNA可抑制其靶标mRNA的表达,并通过相应的靶基因参与到下游信号的传导途径从
鸡胚性腺的发育具有二态性,即雌雄鸡胚性腺发育不相同,雄性鸡胚双侧性腺发育为睾丸,而雌性鸡胚性腺右侧发生退化,左侧性腺发育为卵巢。这一生物过程是由许多生物因子共同作用的结果,但其具体机制还未见报道。miR-199a是具有调控细胞增殖凋亡作用的miRNA,然而有关gga-miR-199a是否在鸡胚性腺发育中起作用的研究并不多,主要是由于可用于体外研究基因功能的鸡细胞系较少,且鸡细胞培养对温度和血清的要
视网膜血管分割对糖尿病视网膜病变、高血压、心血管和脑血管等疾病的诊断有重要的研究价值和意义。糖尿病可以诱发许多并发症,其中眼部并发症有糖尿病性视网膜病变、白内障,青光眼等,它们的致盲是有不可逆转的。眼底作为人体能够直接观察到血管的部位,其自身的变化,如血管宽度、角度、分支形态和有无再生血管等,为眼科疾病的前期诊断提供了依据。目前诊断眼底疾病的主要方式是眼底血管分析,眼底血管分割则是疾病诊断分析的必
有机微量元素生物利用率高,使用低水平的有机微量元素替代无机微量元素能够在保证正常生产性能、健康的情况下,减少环境中的微量元素的排放。但是,目前已有研究中低水平有机微量元素替代无机微量元素的效果不一致。因此,本研究的目的是在泌乳奶山羊日粮中应用无机微量元素50%添加水平的有机微量元素替代方案,通过对奶山羊的泌乳性能、血液和乳中微量元素状态、抗氧化性能、消化代谢、瘤胃发酵功能等进行评价,为有机微量元素
硬蜱能够携带和传播广泛的病原体(细菌、病毒和原生动物),这些病原体对全球人类和动物的健康都有很大的威胁。关于蜱虫分布及其携带病原体方面的研究还相对较少。因此,本研究旨在掌握和完善陕西省硬蜱的种类及其携带病原情况,为进一步完善相应的蜱媒疾病的防控和深入研究提供数据支撑。2017年3月至2020年9月,收集陕西省西安市、咸阳市、安康市和汉中市共4个地区分别来自刺猬、犬和牛等动物体表的蜱。通过对蜱采用形
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)易引起奶牛慢性和隐性的乳腺内感染(Intramammary Infections,IMI),其生物被膜(biofilm,BF)的形成能力是推动IMI发生发展的关键因素,BF是一种可以在生物和非生物的表面形成的有组织的、复杂的和固着的结构性细菌群落,BF的形成能够使S.aureus在恶劣环境中生存并持久存在。近年来,由于临
松鼠葡萄球菌作为机会性致病菌能造成多种感染和疾病,并且近年来在家畜生产全过程以及临床的检出率逐渐上升。抗生素在畜牧业中的不合理使用,造成的抗生素筛选压力刺激诱导松鼠葡萄球菌抗生素耐药性产生和扩散,使得家畜细菌感染难以治愈,影响畜牧产品质量。并因此,阐明畜牧源松鼠葡萄球菌的抗生素耐药性的产生,并通过分子生物学和基因组学方法揭示其遗传机制,对于促进畜牧业发展具有积极意义。绝大多数松鼠葡萄球菌含有mec
子宫内膜炎是导致母畜流产、屡配不孕的重要原因,严重影响母畜的繁殖率和生产性能。子宫内膜炎的致病微生物和其致病因子,是导致子宫组织损伤、引起子宫内膜炎的主要原因。大肠杆菌、芽孢杆菌、化脓隐秘杆菌、链球菌、葡萄球菌等是导致子宫产后感染主要致病菌,脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是子宫内膜炎致病菌大肠杆菌的致病因子,能够引起子宫内膜的炎症。尽管LPS引起的炎症反应已有诸多报道,但是
绒山羊作为重要的经济动物之一,以生产优质羊绒而著称,如何提高羊绒产量和绒毛品质一直以来备受研究者和生产者的关注。毛囊发育的周期变化直接影响羊绒产量和绒毛品质,这一过程受到多种基因和信号通路的共同调控,表观遗传修饰在协调体内基因表达情况,响应环境变化中发挥着至关重要的作用。在多种表观遗传修饰的研究中,有关组蛋白修饰对毛囊周期变化的影响多见于小鼠上,在绒山羊皮肤毛囊发育中的研究未见报道。H3K27me
人工智能是21世纪引领世界未来科技领域发展和生活方式改变的风向标。语音识别技术是人工智能目前落地较为成功的技术之一,它能够将语音转换为文本来实现人机交互。由于目前的语音识别研究主要针对主流语言和藏语、东干语等部分少数民族语言,对少数民族彝语的语音识别研究较少,故而本文展开了基于深度学习方法的彝语连续语音识别的研究。本论文的主要工作和创新如下:1.建立了彝语语料库和彝汉混合语料库。构建彝语语料库时,