β-伴大豆球蛋白通过上调NOD样受体蛋白-3表达诱导猪小肠上皮细胞焦亡
2021-08-09孙智峰刘羽佳李思婷谢维娜单兴根丁红研王希春吴金节
王 蕾 孙智峰 刘羽佳 李思婷 谢维娜 单兴根 田 朋 杨 悦 丁红研 李 玉 王希春 吴金节
(安徽农业大学动物科技学院,合肥 230061)
β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin,7S)是大豆中贮藏的一种主要蛋白质,分子质量为140~180 ku,为大豆总蛋白质含量的10.0%~12.7%,由α′亚基、α亚基和β亚基组成三聚体结构,分子质量分别为68、72和52 ku,易引起幼龄动物免疫球蛋白E(IgE)型过敏反应[1]。动物吸收大豆球蛋白的主要部位在小肠,小部分见于胃和大肠中[2-3]。幼龄动物采食β-伴大豆球蛋白后,肠道出现明显炎症浸润,使小肠通透性升高,损坏肠黏膜屏障,引起小肠炎症性疾病,严重损伤机体健康,降低动物生产性能[4-5]。肠上皮细胞(IEC)层暴露于肠腔内容物中,参与营养物质的选择性吸收,并通过相邻IEC之间的紧密连接(TJ)的表达,对肠腔内容物的被动细胞旁通透性起到屏障作用。本课题组前期研究证实,β-伴大豆球蛋白降低猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)TJ的表达,提高细胞通透性,降低细胞线粒体膜电位,抑制细胞增殖,引起IPEC-J2损伤和凋亡[6-8];在前期用透射电镜观察β-伴大豆球蛋白引起IPEC-J2损伤和凋亡的过程中,常发现高浓度(10 mg/mL)的β-伴大豆球蛋白组中细胞形态异常肿胀、细胞膜破裂、细胞质流出、线粒体结构异常,细胞形态高度疑似细胞焦亡的外部形态。
细胞焦亡又称细胞炎性坏死,是一种程序性细胞死亡,表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂,导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。NOD样受体蛋白-3(NLRP-3)是细胞内的一种蛋白质复合体,主要功能是活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)进而间接调控白细胞介素-1β(IL-1β)的成熟及分泌,诱导细胞焦亡,引起炎症反应。……
