胰高血糖素样肽-2对脂多糖应激的IPEC-J2细胞形态和紧密连接相关基因表达的影响
2015-03-22余长松邓秋红陈小玲刘光芒王康宁
余长松,贾 刚,邓秋红,陈小玲,赵 华,刘光芒,王康宁
(四川农业大学动物营养研究所,农业部动物抗病营养与饲料重点实验室,雅安 625014)
胰高血糖素样肽-2对脂多糖应激的IPEC-J2细胞形态和紧密连接相关基因表达的影响
余长松,贾 刚*,邓秋红,陈小玲,赵 华,刘光芒,王康宁
(四川农业大学动物营养研究所,农业部动物抗病营养与饲料重点实验室,雅安 625014)
本研究旨在考察胰高血糖素样肽-2(Glucagons-like peptide-2,GLP-2)和脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)对仔猪空肠上皮细胞及其紧密连接(Tight Junctions,TJ)相关蛋白基因表达的影响,并探讨GLP-2调控仔猪肠道TJ蛋白基因表达可能的作用机理。试验一设对照、GLP-2、LPS、LPS+GLP-2 共4个组,考查各处理对IPEC-J2细胞形态和紧密连接关键蛋白Occludin、Claudin-1和ZO-1基因表达的影响。结果:添加100 nmol·L-1GLP-2能显著改善IPEC-J2细胞形态,显著提高Occludin、Claudin-1和ZO-1 mRNA表达(P<0.01);100 μg·mL-1LPS处理能显著破坏细胞形态、降低IPEC-J2细胞紧密连接蛋白mRNA的表达(P<0.01);在添加LPS基础上添加100 nmol·L-1GLP-2能有效维护细胞形态,显著增加IPEC-J2细胞TJ相关蛋白Occludin、Claudin-1和ZO-1 mRNA的表达(P<0.01),增加量分别为46.3%、65.1%和30.3%。试验二考察了添加PI3K特异性抑制剂Wortmannin(Wort)和LY294002(LY)阻断PI3K-Akt-mTOR信号转导途径后Occludin、Claudin-1和ZO-1 mRNA表达量的变化,试验共设对照、GLP-2、GLP-2+Wort、GLP-2+LY等4个组。结果:添加抑制剂Wort后可显著降低IPEC-J2细胞Akt、mTOR、Occludin、Claudin-1和ZO-1 mRNA的表达(P<0.01),降低量分别为46.9%、50.5%,38.1%、49.6%和18.9%;添加 LY后上述mRNA的表达量分别显著降低了67.2%、70.8%,49.6%、60.9%和25.8%(P<0.01)。以上结果表明:添加GLP-2能够有效抑制LPS应激对IPEC-J2细胞形态和TJ相关基因表达的损伤,PI3K-Akt-mTOR信号转导途径可能是GLP-2调控肠道紧密连接蛋白基因表达的重要信号通路之一。
胰高血糖素样肽-2;脂多糖;仔猪空肠上细胞IPEC-J2;紧密连接;PI3K-Akt-mTOR
仔猪断奶时受到的应激,特别是免疫应激,能对仔猪肠道紧密连接(TJ)以及屏障功能产生不利影响,进而严重地影响到仔猪健康以及生产性能[1-3]。断奶应激导致仔猪肠道屏障功能受损与肠道TJ表达水平下降以及蛋白结构重排有重要关系[4]。GLP-2属于胰高血糖素原衍生肽类,其氨基酸序列在哺乳动物中具有高度的保守性[5-6],能通过多条细胞信号转导途径最终促进正常小肠的生长和病理性肠黏膜的恢复[7]。GLP-2不仅能够有效促进肠道细胞的增殖、分化,抑制细胞的凋亡[8-9],还能降低肠道上皮细胞的通透性,提高肠道的屏障功能[10-11]。 PI3K-Akt-mTOR信号转导途径是参与调控肠道TJ表达和屏障功能的一条重要途径,同时也是GLP-2调控细胞增殖和凋亡的重要细胞信号转导途径[12-13]。……
