本文關(guān)鍵詞：鋅營養(yǎng)對肉雞腸黏膜及Caco-2細胞腸上皮屏障功能的作用及機制　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 鋅 鼠傷寒沙門氏菌 肉雞 Caco-2 腸黏膜屏障 GPR39

【摘要】：本研究主要通過4個試驗來研究鋅對腸道黏膜屏障的影響及其機理。試驗一研究早期鋅營養(yǎng)對肉雞腸黏膜屏障功能的影響。試驗選用1日齡健康雄性AA+雛雞600只,按照2×3因子隨機試驗設計,分成6個處理,每個處理10個重復,研究添加不同時期的硫酸鋅分別為無鋅、全期添加鋅(35d添加),限期添加鋅(前14d添加硫酸鋅+后21d無鋅),鼠傷寒沙門氏菌(感染或不感染)以及他們的互作效應,其中鋅含量均為120mg/kg。試驗期限為35d。沙門氏菌感染顯著降低0-21d(P0.05)平均體增重及平均料重比;提高了(P0.05)21d脾臟指數(shù)以及35d法氏囊及脾臟指數(shù);提高了(P0.05)21d血清內(nèi)毒素、FITC及回腸粘膜乳酸脫氫酶含量、促炎癥因子IL-1β及TNF-α的mRNA表達量;有提高TLR-4(P=0.073)的趨勢;降低了(P=0.024)緊密連接蛋白ZO-1的表達。與無鋅相比,添加全期及限期硫酸鋅均能顯著提高0-21d(P=0.011)平均體增重,限期添加鋅降低了 0-21d料重比(P=0.02),提高了(P0.05)1L-1β、IL-10及ILR-4的mRNA表達;全期添加鋅顯著降低了 21d血清內(nèi)毒素含量(P0.001),提高了(P0.05)IL-10及GPR39的mRNA表達量;全期及限期硫酸鋅的添加均能顯著提高(P=0.035)21d回腸黏膜緊密連接蛋白ZO-1的mRNA表達。結(jié)果表明,肉雞早期日糧中添加硫酸鋅可促進其后期生產(chǎn)性能的提高、免疫機能的激活以及緊密連接蛋白的表達,與全期添加硫酸鋅無明顯區(qū)別,可替代全期添加硫酸鋅。試驗二研究鋅通過G蛋白偶聯(lián)受體(GPR39)調(diào)節(jié)沙門氏菌感染Caco-2細胞屏障功能的機制。鋅已被證實能夠減緩鼠傷寒沙門氏菌對腸道屏障功能的損傷,但具體的細胞內(nèi)外相關(guān)機制還不清楚。本試驗通過在transwell的培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)Caco-2細胞,構(gòu)建單層細胞腸上皮模型,采用小干擾RNA的方法預先沉默GPR39以及PKCζ基因,進而添加不同濃度的鋅進行預處理,最后感染鼠傷寒沙門氏菌,檢測腸上皮細胞的電阻值、通透性、緊密連接蛋白及信號分子GPR39、PKCζ的表達,進而探索信號分子GPR39及PKCζ在鋅調(diào)控腸道屏障功能中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),沙門氏菌感染顯著抑制了上皮細胞電阻值及緊密連接蛋白ZO-1及occludin的表達(P0.05),顯著提高了上皮通透性(P0.05),并降低了TLR 及PXCζ的mRNA表達及PKCζ的蛋白表達水平(P0.05)。50、100 μM的鋅顯著增加了電阻值,降低了腸道通透性及沙門氏菌的入侵數(shù)量。100 μM鋅促進了緊密連接蛋白ZO-1及occludin的表達,并上調(diào)了 GPR39及PKCζ的表達。沉默GPR39基因時,PKCζ的表達也同時受到抑制,抑制了鋅對腸道完整性的改善作用,主要表現(xiàn)為降低了感染沙門氏菌后細胞內(nèi)ZO-1及E-cadherin蛋白的表達。沉默PKCζ基因時,抑制了鋅對ZO-1及E-cadherin蛋白表達的促進作用,但對GPR39的mRNA表達無顯著影響。因此,我們第一次證實了鋅通過GPR39激活了 PKCζ參與的緊密連接分子ZO-1及E-cadherin的表達,進而改善了沙門氏菌對腸道屏障功能的損傷。試驗三研究鋅通過PI3K/AKT/mTOR信號通路增強了 Caco-2細胞的腸道屏障功能。鋅具有維持腸道屏障功能及調(diào)節(jié)細胞信號識別和蛋白激酶的活性等重要功能。磷脂酰肌醇(-3)激酶(PI3K)級聯(lián)信號具有調(diào)節(jié)細胞間完整性及緊密連接蛋白的作用。本試驗主要是探索鋅是否能夠通過PI3K/AKT/mTOR信號通路改善腸上皮緊密連接的完整性。Caco-2單層上皮細胞模型用0,50,100 μM鋅的DMEM作用特定時間點后,檢測上皮電阻、旁細胞通透性、細胞增值、分化、凋亡及自噬。與對照組相比,50,100 μM鋅作用6,12,24h均能促進細胞生長,并促進了 24h時細胞增殖核抗原(PCNA)的表達。100μM鋅顯著提高了 6-24h的電阻值,減少了24h的通透性,上調(diào)了堿性磷酸酶活性以及ZO-1的表達。此外,100 μM鋅激活了 P-AKT及P-mTOR的表達。而PI3K抑制劑抵消了鋅對堿性磷酸酶、電阻值、ZO-1、P-AKT及P-mTOR的誘導和激活。此外,PI3K抑制劑促進了上皮細胞通透性增加,提高了凋亡蛋白caspase-3及自噬蛋白LC3Ⅱ的表達量。總之,鋅通過激活PI3K/AKT/mTOR信號通路促進了細胞分化以及緊密連接蛋白ZO-1的表達,進而改善了腸道屏障功能。試驗四研究日糧中添加不同來源的鋅對肉雞腸黏膜屏障功能的調(diào)節(jié)機制。試驗選用1日齡健康雄性AA+雛雞600只,按照2×3因子隨機試驗設計,分成6個處理,每個處理10個重復,研究添加不同來源的鋅分別為無鋅(0)、硫酸鋅(ZnSO4),蛋氨酸羥基類似物螯合鋅(MHA-Zn),鼠傷寒沙門氏菌(感染或不感染)以及他們的互作效應,其中鋅含量均為120mg/kg。試驗為21天。沙門氏菌感染顯著降低肉雞(P0.05)平均體增重及21日齡平均采食量,提高了 14日齡平均料重比(P0.001);對血液白細胞有增加的趨勢(P=0.059),提高了(P0.001)中性粒細胞以及單核細胞數(shù)量;降低了空腸絨毛高度與隱窩深度之比(P0.001);提高了(P0.05)血清D木糖含量、14日齡血清FITC及21日齡血清內(nèi)毒素含量;提高了(P0.05)14日齡回腸黏膜TNF-α、IL-8、IL-1β及緊密連接蛋白claudin-1RNA表達;降低了 21日齡ZO-1的mRNA(P=0.002)表達。日糧中添加無機鋅及有機鋅均能顯著提高肉雞(P0.05)平均體增重及21日齡平均耗料量。無機及有機鋅均能降低14日齡血清中D木糖含量(P=0.001)。硫酸鋅降低了(P0.05)21日齡血清FITC含量及14日齡claudin-1 mRNA的表達,有降低14日齡血清內(nèi)毒素含量的趨勢(P=0.064);提高了 21日齡ZO-1(P=0.009)及信號分子GPR39(P=0.046)的mRNA表達。有機鋅顯著降低了(P=0.006)21日齡回腸黏膜TNF-α的mRNA表達,提高了(P0.05)IL-1β、IL-10及TLR-4的mRNA表達。此外,感染沙門氏菌與鋅對中性粒細胞及單核細胞數(shù)量、空腸絨毛高度、21日齡回腸黏膜IL-1β及IL-10的mRNA表達量有顯著互作效應,即在感染沙門氏菌條件下,無機鋅與有機鋅均能顯著降低(P0.05)血液中性粒細胞及單核細胞數(shù)量,降低空腸絨毛高度(P=0.003);有機鋅顯著提高了IL-1β及IL-10的mRNA水平。結(jié)果表明,有機鋅及無機鋅均能夠有效改善感染沙門氏菌肉雞生產(chǎn)性能及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu),無機硫酸鋅可改善腸道屏障的完整性,表現(xiàn)為降低腸道通透性,提高緊密連接的表達。有機鋅可激活機體免疫機能,對腸道完整性無改善作用。綜上所述,肉雞早期日糧中添加硫酸鋅可促進其后期生產(chǎn)性能的提高、免疫機能的激活以及緊密連接蛋白的表達,可替代全期添加硫酸鋅。體外試驗表明硫酸鋅改善了沙門氏菌對腸上皮屏障功能的機制是通過GPR39激活了 PKCζ參與的緊密連接分子ZO-1及E-cadherin的表達。此外,硫酸鋅還可通過激活PI3K/AKT/mTOR信號通路促進了細胞分化以及緊密連接蛋白ZO-1的表達。通過對比無機硫酸鋅,有機蛋氨酸羥基類似物螯合鋅也可有效改善肉雞生產(chǎn)性能并激活機體及腸黏膜的免疫機能,對肉雞腸黏膜屏障功能無明顯改善作用。
[Abstract]:The effects of zinc on intestinal mucosal barrier function were studied by means of four experiments . The effect of early zinc nutrition on intestinal mucosal barrier function was studied . The expression of ZO - 1 and E - cadherin in intestinal barrier was studied . The expression of IL - 1尾 , IL - 10 and IL - 10 in serum of 21 - day - old were significantly decreased ( P = 0.064 ) . The results showed that zinc sulfate could improve the expression of IL - 1尾 and IL - 10 in serum of 14 - day - old .

【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S831.5

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 吳秋玨;周巖民;王恬;;腸道屏障功能障礙及其鋁硅酸鹽防治研究進展[J];動物醫(yī)學進展;2013年07期

2 王文娟;孫冬巖;孫笑非;潘寶海;;腸道屏障功能損傷與細菌易位研究進展[J];飼料研究;2012年07期

3 徐建雄;盛永帥;;斷奶仔豬腸道屏障功能的研究進展[J];飼料工業(yè);2013年24期

4 李凱年;;SDPP可以影響斷奶仔豬的腸道屏障功能[J];中國動物保健;2011年10期

5 朱翠;師子彪;蔣宗勇;王麗;;乳酸桿菌在調(diào)節(jié)腸道屏障功能中的作用[J];中國畜牧獸醫(yī);2012年09期

6 蔡元麗;;應激對胃腸道屏障功能影響的研究進展[J];中國畜牧獸醫(yī);2013年03期

7 邱敏;董國忠;;脂多糖對奶牛胃腸道屏障功能的影響及其在胃腸道的易位[J];中國奶牛;2014年07期

8 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前10條

1 林剛;王薇薇;武振龍;李德發(fā);;豬腸道屏障功能的營養(yǎng)調(diào)控[A];動物營養(yǎng)研究進展（2012年版）[C];2012年

2 李海;唐克誠;李謙;劉國旺;;慢性乙型重型肝炎患者胃腸道屏障功能研究[A];第一屆全國疑難重型肝病大會、第四屆全國人工肝及血液凈化學術(shù)年會論文集[C];2008年

3 鄧詩琳;曹麗萍;劉庚祥;;創(chuàng)傷/燒傷后腸道屏障功能障礙及防治策略[A];第八屆全國中西醫(yī)結(jié)合普通外科臨床與基礎學術(shù)會議暨全國中西醫(yī)結(jié)合外科危重病學習班論文匯編[C];2003年

4 王鳳君;;重視燒傷后腸道屏障功能障礙的研究(英文)[A];第八屆西南五省一市燒傷整形學術(shù)會議暨貴州省醫(yī)學會燒傷整形分會2010年學術(shù)年會論文匯編[C];2010年

5 劉行;王鳳君;;緊密連接與燒傷后腸道屏障功能障礙[A];第八屆西南五省一市燒傷整形學術(shù)會議暨貴州省醫(yī)學會燒傷整形分會2010年學術(shù)年會論文匯編[C];2010年

6 譙仕彥;毛湘冰;王薇薇;;氨基酸與豬腸道屏障功能的研究進展[A];動物營養(yǎng)研究進展——中國畜牧獸醫(yī)學會動物營養(yǎng)學分會第八屆全國代表大學暨第十屆學術(shù)研討會論文集[C];2008年

7 李志軍;張萬祥;湯日波;;腸道屏障功能損害與SIRS/MODS的發(fā)生及其防治[A];2001年全國中西醫(yī)結(jié)合急救醫(yī)學學術(shù)會議論文集[C];2001年

8 李鋼;;中藥對抗SAP時腸道屏障功能損傷的作用研究[A];浙江省中西醫(yī)結(jié)合學會普通外科專業(yè)委員會第九次學術(shù)年會暨省級繼續(xù)教育學習班資料匯編[C];2007年

9 田銳;王瑞蘭;金衛(wèi);俞康龍;;腸源性內(nèi)毒素對重癥急性胰腺炎大鼠腸道屏障功能的影響[A];第三屆重癥醫(yī)學大會論文匯編[C];2009年

10 朱翠;師子彪;蔣宗勇;王麗;;乳酸桿菌在調(diào)節(jié)腸道屏障功能中的作用[A];“生泰爾”杯全國養(yǎng)豬技術(shù)征文大賽——中國畜牧獸醫(yī)學會養(yǎng)豬學分會五屆三次理事會暨生豬產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集[C];2012年

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 邵玉新;鋅營養(yǎng)對肉雞腸黏膜及Caco-2細胞腸上皮屏障功能的作用及機制[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2017年

2 羅貝貝;重復束縛應激致小鼠腸道屏障功能障礙的干預研究[D];上海體育學院;2014年

3 史成和;紫芪方對腸道屏障功能保護作用的實驗研究及機制探討[D];第三軍醫(yī)大學;2005年

4 石忱長;微小RNA-21調(diào)控腸道屏障功能及炎癥相關(guān)性結(jié)腸癌的機制研究[D];上海交通大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 李小蘭;色氨酸對腸道屏障功能的作用[D];南昌大學;2015年

2 王偉芳;益生菌改善肝硬化患者腸道菌群、腸道屏障功能及肝臟功能的研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學院;2015年

3 高彩霞;姜黃素對高脂飲食誘導非酒精性脂肪肝病大鼠腸道屏障功能的影響[D];南京中醫(yī)藥大學;2016年

4 范怡杰;Actigen（奇力素）對斷奶仔豬生產(chǎn)性能及腸道屏障功能的影響[D];華南農(nóng)業(yè)大學;2016年

5 宮玉龍;動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血介入治療患者的腸道屏障功能與疾病進展[D];河北醫(yī)科大學;2016年

6 秦紅;益生菌對育肥豬腸道屏障功能的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2016年

7 李榮富;骨髓間充質(zhì)干細胞對潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型腸道屏障功能的修復作用[D];第二軍醫(yī)大學;2012年

8 王詩奇;急性心肌梗死后腸道屏障功能的改變及意義[D];華中科技大學;2011年

9 王峰;D—乳酸與腸道屏障功能[D];山西醫(yī)科大學;2006年

10 郝龍;腹腔鏡胃癌根治術(shù)對腸道屏障功能的影響[D];寧波大學;2012年

，

本文編號：1420785