LncRNA调控E.coli型奶牛乳房炎的分子机制
批准号:
32060749
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
36.0 万元
负责人:
罗仍卓么
依托单位:
学科分类:
家畜种质资源与遗传育种学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
罗仍卓么
中文摘要
E.coli是引起奶牛乳房炎的常见病原体。研究表明,lncRNA可调节人和小鼠的炎症,而对E.coli型奶牛乳房炎的分子调控机制尚不清楚。因此,本课题拟对前期诱导的E.coli型乳房炎奶牛的乳腺组织(健康奶牛为对照组)进行lncRNA测序,结合前期对同一批组织测定的miRNA和转录组数据,进行多组学联合分析,筛选出与E.coli型乳房炎相关的差异表达lncRNA。通过组织/细胞表达分析、超表达和干扰等方法,研究差异表达lncRNA对乳腺上皮细胞炎症反应的影响,以确定具有重要功能的1-3个关键lncRNA。同时采用亚细胞定位、双荧光素酶报告基因系统、ChIRP-seq、RNA pull-down、qPCR、WB、RIP和流式细胞等技术,系统揭示关键lncRNA调控E.coli型乳房炎的分子机制,为解析奶牛乳房炎的分子调控网络奠定基础,为培育抗乳房炎奶牛新品种提供理论依据。
英文摘要
E. coli is a common pathogen of causing cow mastitis. The previous studies showed that lncRNA can regulate the inflammation of human and mice, but the molecular mechanism of regulating cow E.coli-type mastitis is not clear. Therefore, this project intends to perform the lncRNA sequencing of the E.coli-induced mammary tissues (healthy cow as control group). Combined with the data of miRNA and transcriptome sequencing in the same mammary tissues mentioned above, integrated analysis of multiple omics will be used to screen the differentially expressed lncRNA related to E.coli-type mastitis. The methods of tissue / cell expression analysis, gene overexpression and interference will be used to clarify the effects of differentially expressed lncRNA on the inflammatory response of mammary epithelial cells to identify 1-3 lncRNAs with important functions. Meanwhile, lots of methods, including subcellular localization of lncRNA, double luciferase reporter gene assay, ChIRP-seq, Western Blot, RNA pull-down, qPCR, RIP and flow cytometry, will be used to systematically investigate the molecular mechanism of lncRNA regulating E.coli-type mastitis. The results will lay a foundation for clarifying the molecular regulatory network of cow mastitis and provide a theoretical basis for the breeding of dairy cattle resistant to mastitis.
项目研究了6个候选lncRNA及相关miR-223在奶牛乳房炎中的作用及分子机制,主要结果如下:.1、通过lncRNA测序分析,在E.coli型乳房炎奶牛乳腺组织和LPS诱导炎症的bMEC中分别筛选出155个和112个差异表达lncRNA。功能注释结果表明,这些差异表达lncRNA可能通过白细胞经内皮细胞迁移、Jak-STAT通路、MAPK通路、NF-κB通路等信号通路而调节奶牛乳房炎。.2、通过lncRNA的测序分析,获得了6个候选lncRNA,进行了分子作用机制研究,主要结果为:(1)lncRNA C3H1orf162-AS1在LPS诱导炎症的bMEC中的表达量极显著上调。干扰该lncRNA可降低增殖基因CDK2、CDKN1A和抑凋亡基因BCL-2表达的表达,并上调促凋亡基因BAD和炎症基因NFKB1、TLR4、AKTI和NF-κB及炎症因子IL-6、IL-8和TNF-α的表达,进而促进了bMEC的凋亡和炎症反应。(2)lncRNA BCL2在乳房炎奶牛乳腺组织和bMEC炎症反应中的表达量显著下调,减弱了其对IL-1β、IL-8和NF-κB表达上调的作用,从而缓解了乳腺炎症。(3)LncRNA HULIB主要定位于细胞质中,在LPS诱导的bMEC炎症反应中的表达水平显著上调,促进了炎症因子IL-β、IL-6和IL-8在mRNA水平和蛋白水平的表达量,抑制了bMEC的细胞增殖和活力,促进了bMEC的凋亡和细胞膜的通透性,进而加剧了LPS诱导的bMEC炎症损伤。(4)lncRNA TCONS_00058979在bMEC炎症反应中的表达显著上调,促进了炎症因子IL-1β、IL-6和IL-8的表达和分泌,抑制了细胞活力和增殖,进而促进了细胞凋亡和炎症反应。(5)lncRNA TCONS_72171和lncRNA TCONS_62349在bMEC炎症反应中的表达量均极显著上调,可通过其潜在靶基因参与JAK-STAT、NF-κB和MAPK等炎症相关的信号通路,进而调控bMEC的炎症反应。(6)miR-223在bMEC炎症反应中的表达量显著上调,可通过靶向抑制RHOB基因的表达及下调NF-κB信号通路活性而降低了炎症因子IL-1β、IL-8和IL-6的分泌,从而缓解了bMEC的炎症损伤。上述研究结果可为奶牛乳房炎分子调控网络解析和抗乳房炎分子育种奠定基础。
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