德氏乳杆菌通过调控细胞自噬缓解仔猪肠道炎症的机制研究
批准号:
31802074
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
李颖慧
依托单位:
学科分类:
动物营养学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
管桂萍、符晨星、侯改凤、韦良开、文伟
中文摘要
肠道炎症是仔猪易发生腹泻的主要内在原因,是养猪生产中亟待解决的一个难题。德氏乳酸杆菌具有免疫调节和抗菌消炎的特性,在改善肠道健康和促进动物生长方面发挥重要作用。本课题组前期的研究结果发现,德氏乳杆菌缓解肠黏膜屏障损伤并伴有自噬基因LC3和Beclin-1表达变化以及NF-κB介导的促炎细胞因子的分泌减少,提示细胞自噬介导的胞内信号通路参与了德氏乳杆菌对肠道炎性损伤的保护机制。为此,本项目拟利用脂多糖刺激仔猪肠道建立炎症模型,从分子、细胞、组织等水平研究德氏乳杆菌对肠道炎症反应和自噬活性的影响。再结合IPEC-J2细胞试验,通过体外干预自噬,进一步探究德氏乳杆菌对mTOR\ULK1\Beclin-1信号通路(该通路是介导细胞自噬的重要途径之一)的调控,揭示其缓解肠道炎症的分子机制,为推进肠黏膜屏障损伤相关疾病的防治提供干预手段,并为德氏乳杆菌产品的开发和在畜牧生产中的应用提供理论依据。
英文摘要
Intestinal inflammation is the leading cause of diarrhea in piglets and has been a difficult problem in pig industry. Lactobacillus delbrueckii has the characteristics of immunomodulation, anti-bacteria, and anti-inflammation, and plays an important role in improving intestinal health and promoting animal growth. Our previous experimental study found that Lactobacillus delbrueckii alleviated intestinal mucosal barrier damage, coupled with the alteration of autophagy-related genes (LC3 and Beclin-1) expression and the decrease of pro-inflammatory cytokines mediated by NF-κB, indicating that autophagy-mediated intracellular signaling pathway is involved in the protective mechanism of Lactobacillus delbrueckii on inflammatory injury of intestine. Therefore, the present project will be conducted using a piglet model with inflammation induced by lipopolysaccharide to evaluate the effects of Lactobacillus delbrueckii on intestinal inflammation and autophagy from the molecular, cellular, and organizational levels. In vitro, through intervention of autophagy in IPEC-J2 cells, we would like to further clarify the regulation effects of Lactobacillus delbrueckii on mTOR\ULK1\Beclin-1 signaling pathway (confirmed to be one of the major pathways to regulate autophagy), and elucidate the molecular protective mechanism of Lactobacillus delbrueckii on intestinal inflammation. In this respect, this project provides an intervention to prevention and treatment of diseases related to intestinal mucosal barrier injury, and provides a theoretical basis for development of Lactobacillus delbrueckii and its utilization in livestock production.
肠道炎症是仔猪易发生腹泻的主要内在原因,是养猪生产中亟待解决的一个难题。德氏乳酸杆菌具有免疫调节和抗菌消炎的特性,在改善肠道健康和促进动物生长方面发挥重要作用。自噬能通过调控天然免疫反应控制炎症的过程,而德氏乳杆菌在抗炎过程中的作用是否与细胞自噬有关,尚未见报道。因此,本项目首先利用脂多糖(LPS)刺激仔猪肠道建立炎症模型,以研究德氏乳杆菌对肠道炎症反应和自噬活性的影响。结果表明,德氏乳杆菌能够显著降低断奶仔猪腹泻指数,改善LPS诱导的仔猪肠黏膜形态结构,缓解其肠道炎性细胞浸润,降低肠道IL-1β、IL-6和IL-8等促炎细胞因子的浓度,提高肠道IL-10等抗炎细胞因子的浓度,减少肠道NF-κB(P65)入核,从而缓解肠道炎症损伤状况。通过透射电镜观察发现,LPS可导致仔猪肠道自噬小体数量增多,线粒体形态异常,伴随着细胞自噬相关基因Atg13、Beclin-1、Atg5表达上调,同时自噬形成的标志LC3-II/ LC3-I蛋白表达水平比值明显提高;而德氏乳杆菌能够在一定程度上下调细胞自噬相关基因的表达水平,缓解LPS诱导所致的肠上皮细胞自噬小体的异常增多。最后,再结合IPEC-J2细胞试验,通过体外促进或抑制自噬,检测了细胞炎症水平和自噬活性,进一步发现德氏乳杆菌能通过调控细胞自噬缓解LPS诱导的肠上皮细胞炎症反应,且mTOR\ULK1\Beclin-1信号通路参与其自噬调控作用。本项目从细胞自噬角度揭示了德氏乳杆菌缓解仔猪肠道炎症的分子机制,为减缓仔猪免疫应激、推进肠黏膜屏障损伤相关疾病的防治提供了干预手段,并为德氏乳杆菌(饲用益生菌)的产品开发和在畜牧生产中的应用提供理论依据。
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DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
中国畜牧杂志
影响因子:
--
作者:
[孙智媛, 梅力文, 黄兴国, 李颖慧]
通讯作者:
李颖慧
Oral Administration of Lactobacillus delbrueckii during the Suckling Phase Improves Antioxidant Activities and Immune Responses after the Weaning Event in a Piglet Model
在哺乳期口服德氏乳杆菌可改善仔猪模型断奶后的抗氧化活性和免疫反应
DOI:
10.1155/2019/6919803
发表时间:
2019-01-01
期刊:
OXIDATIVE MEDICINE AND CELLULAR LONGEVITY
影响因子:
--
作者:
[Li, Yinghui, Hou, Shuling, Huang, Xingguo]
通讯作者:
Huang, Xingguo
Effects of Dietary Supplementation of Lactobacillus delbrueckii on Gut Microbiome and Intestinal Morphology in Weaned Piglets.
日粮补充德氏乳杆菌对断奶仔猪肠道微生物组和肠道形态的影响
DOI:
10.3389/fvets.2021.692389
发表时间:
2021
期刊:
Frontiers in veterinary science
影响因子:
3.2
作者:
[Wang XL, Liu ZY, Li YH, Yang LY, Yin J, He JH, Hou DX, Liu YL, Huang XG]
通讯作者:
Huang XG
Lactobacillus delbrueckii Protected Intestinal Integrity, Alleviated Intestinal Oxidative Damage, and Activated Toll-Like Receptor-Bruton's Tyrosine Kinase-Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2 Pathway in Weaned Piglets Challenged with Lipopolysacch
德氏乳杆菌在脂多糖攻击的断奶仔猪中保护肠道完整性、减轻肠道氧化损伤并激活 Toll 样受体布鲁顿酪氨酸激酶核因子红细胞 2 相关因子 2 通路
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
Antioxidants (Basel)
影响因子:
--
作者:
[Fengming Chen, Jiayi Chen, Qinghua Chen, Lingyuan Yang, Jie Yin, Yinghui Li, Xingguo Huang]
通讯作者:
Xingguo Huang
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
中国兽医学报
影响因子:
--
作者:
[孙智媛, 钟颂石, 杨新拓, 李颖慧]
通讯作者:
李颖慧
共 8 条
ERS-UPR 在断奶仔猪肠道炎症反应中的作用及乳酸
菌的调控研究
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批准号:2024JJ5182
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2024
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负责人:李颖慧
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依托单位:
基于转录组测序技术探究德氏乳杆菌对猪肝脏脂质代谢的调控机制
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批准号:2019JJ50264
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2019
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负责人:李颖慧
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依托单位:
国内基金
海外基金