谷氨酰胺調(diào)控豬腸道抗病毒天然免疫的分子機(jī)制
發(fā)布時(shí)間：2021-04-01 05:12
天然免疫在人和動(dòng)物機(jī)體穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。近年來維生素,植物提取物,營(yíng)養(yǎng)素如氨基酸等在調(diào)節(jié)免疫方面的研究越來越引起重視。谷氨酰胺,作為體內(nèi)含量最豐富的氨基酸,在生物體內(nèi)具有很多的生理功能。然而關(guān)于谷氨酰胺是否調(diào)節(jié)天然免疫及其潛在機(jī)制的研究知之甚少。本研究以豬腸上皮細(xì)胞（IPECJ2）為研究模型,熒光定量的結(jié)果表明谷氨酰胺處理后RIG-I（P<0.01）和IFNβ（P<0.01）基因的表達(dá)顯著上調(diào)�？共《緦�(shí)驗(yàn)表明谷氨酰胺使病毒復(fù)制和病毒滴度均減弱。進(jìn)一步探究谷氨酰胺抗病毒的分子機(jī)制,Western blot結(jié)果顯示谷氨酰胺激活了TBK1和IRF3。此外,分別通過構(gòu)建IRF3敲低細(xì)胞系和使用TBK1的抑制劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果均表明RIG-I和IFNβ基因表達(dá)下調(diào)。由于mTORC1在氨基酸感知信號(hào)通路中的重要作用,我們對(duì)mTORC1是否參與谷氨酰胺激活的抗病毒信號(hào)通路進(jìn)行探究。通過Western blot檢測(cè)到mTORC1下游蛋白s6k的磷酸化,使用mTORC1的抑制劑和構(gòu)建mTORC1的敲低細(xì)胞系均顯著減弱谷氨酰胺對(duì)RIG-I和IFNβ基因上調(diào)的作用。這些結(jié)果證明了mTORC1確實(shí)...
【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
RIG-I-MAVS信號(hào)通路（Rashu，2006）
碩士學(xué)位論文8腸癌細(xì)胞系Caco-2中，谷氨酰胺剝奪顯著降低了多種緊密連接蛋白的表達(dá)，包括claudin-1,occludin和ZO-1[60]。在Caco-2細(xì)胞中，谷氨酰胺的缺乏激活了PI3K/Akt途徑，從而導(dǎo)致claudin-1表達(dá)和跨細(xì)胞電阻（TEER）降低。相反，補(bǔ)充谷氨酰胺減少了PI3K/Akt途徑的激活，從而逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞中claudin-1的表達(dá)，這表明補(bǔ)充谷氨酰胺可以調(diào)節(jié)緊密連接蛋白的磷酸化狀態(tài)，而緊密連接的正常形成是由occludin和ZO-1的磷酸化控制的[61-63]。谷氨酰胺通過以下幾種方式促進(jìn)腸道細(xì)胞的增殖：（1）谷氨酰胺通過氧化供能提供ATP，用于腸道離子運(yùn)輸、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和遷移[49]。（2）作為DNA合成原料的嘌呤和嘧啶核苷酸，其合成的前體是谷氨酰胺，因此在細(xì)胞增殖過程至關(guān)重要[41]。（3）谷氨酰胺是用于生產(chǎn)細(xì)胞環(huán)境中的抗氧化劑谷胱甘肽的主要底物[54]。（4）谷氨酰胺上調(diào)鳥苷酸脫羧酶（ODC）的表達(dá)，將鳥氨酸轉(zhuǎn)化為DNA和蛋白質(zhì)合成所需的多胺[52]。（5）谷氨酰胺刺激熱休克蛋白的表達(dá)，以促進(jìn)細(xì)胞存活[64]。（6）谷氨酰胺調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑。例如有研究表明：添加生理水平的谷氨酰胺（0.5和2mM）會(huì)增加蛋白質(zhì)合成并抑制腸上皮細(xì)胞中的蛋白質(zhì)降解，從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖增強(qiáng)[65]�？偨Y(jié)來說谷氨酰胺在促進(jìn)腸細(xì)胞增值和腸道緊密連接方面意義重大，具體相關(guān)的過程如下圖1-2所示。圖1-2.谷氨酰胺在腸上皮細(xì)胞中發(fā)揮重要作用（GuoyaoWu,2015）Figure1-2.Glutamineplaysimportantrolesinintestinalepithelialcells（GuoyaoWu,2015）
碩士學(xué)位論文12圖1-2.mTORC1感知氨基酸的信號(hào)通路機(jī)制（Sabatini,2014）Figure1-2.ThemechanistictargetofrapamycincomplexI(mTORC1)aminoacidsensingpathway（Sabatini，2017）近年來的研究表明對(duì)于亮氨酸和精氨酸來說，激活mTORC1信號(hào)通路需要依賴于Rag-GTPase、Ragulator、v-ATPase，然而谷氨酰胺激活mTORC1的方式不需要Rag-GTPase，但是需要Arf1GTPase[90]。除此之外谷氨酰胺通過mTORC1信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞增值和細(xì)胞自噬，具體的相關(guān)機(jī)制如圖1-3。圖1-3.谷氨酰胺通過mTORC1信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞增值和細(xì)胞自噬（GuoyaoWu,2015）Figure1-3.signalingpathwayofglutamine-mediatedcellgrowthandautophagybymTORpathway（GuoyaoWu,2015）
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]16種中藥體外抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒作用的研究[J]. 冼瓊珍,王丙云,伍盛鋆,黎玉蓮,陳勝鋒,陳志勝,計(jì)慧琴,何永明. 中國(guó)畜牧獸醫(yī). 2014(02)
[2]The biological stress of early weaned piglets[J]. Joy M Campbell,Joe D Crenshaw,Javier Polo. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2013(02)
[3]Caspase Family Proteases and Apoptosis[J]. Ting-Jun FAN Li-Hui HAN Ri-Shan CONG Jin LIANG College of Marine Life Sciences,Division of Life Science and Technology,Ocean University of China,Qingdao 266003,China;College of Chemistry & Chemical Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266003,China. Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2005(11)
[4]MAPK signal pathways in the regulation of cell proliferation in mammalian cells[J]. WEI ZHANG, Hui Tu LIU The Key Laboratory of Cell Proliferation and Regulation Biology of Ministry of Education, College of Life Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China. Cell Research. 2002(01)
本文編號(hào)：3112733
【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
RIG-I-MAVS信號(hào)通路（Rashu，2006）
碩士學(xué)位論文8腸癌細(xì)胞系Caco-2中，谷氨酰胺剝奪顯著降低了多種緊密連接蛋白的表達(dá)，包括claudin-1,occludin和ZO-1[60]。在Caco-2細(xì)胞中，谷氨酰胺的缺乏激活了PI3K/Akt途徑，從而導(dǎo)致claudin-1表達(dá)和跨細(xì)胞電阻（TEER）降低。相反，補(bǔ)充谷氨酰胺減少了PI3K/Akt途徑的激活，從而逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞中claudin-1的表達(dá)，這表明補(bǔ)充谷氨酰胺可以調(diào)節(jié)緊密連接蛋白的磷酸化狀態(tài)，而緊密連接的正常形成是由occludin和ZO-1的磷酸化控制的[61-63]。谷氨酰胺通過以下幾種方式促進(jìn)腸道細(xì)胞的增殖：（1）谷氨酰胺通過氧化供能提供ATP，用于腸道離子運(yùn)輸、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和遷移[49]。（2）作為DNA合成原料的嘌呤和嘧啶核苷酸，其合成的前體是谷氨酰胺，因此在細(xì)胞增殖過程至關(guān)重要[41]。（3）谷氨酰胺是用于生產(chǎn)細(xì)胞環(huán)境中的抗氧化劑谷胱甘肽的主要底物[54]。（4）谷氨酰胺上調(diào)鳥苷酸脫羧酶（ODC）的表達(dá)，將鳥氨酸轉(zhuǎn)化為DNA和蛋白質(zhì)合成所需的多胺[52]。（5）谷氨酰胺刺激熱休克蛋白的表達(dá)，以促進(jìn)細(xì)胞存活[64]。（6）谷氨酰胺調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑。例如有研究表明：添加生理水平的谷氨酰胺（0.5和2mM）會(huì)增加蛋白質(zhì)合成并抑制腸上皮細(xì)胞中的蛋白質(zhì)降解，從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖增強(qiáng)[65]�？偨Y(jié)來說谷氨酰胺在促進(jìn)腸細(xì)胞增值和腸道緊密連接方面意義重大，具體相關(guān)的過程如下圖1-2所示。圖1-2.谷氨酰胺在腸上皮細(xì)胞中發(fā)揮重要作用（GuoyaoWu,2015）Figure1-2.Glutamineplaysimportantrolesinintestinalepithelialcells（GuoyaoWu,2015）
碩士學(xué)位論文12圖1-2.mTORC1感知氨基酸的信號(hào)通路機(jī)制（Sabatini,2014）Figure1-2.ThemechanistictargetofrapamycincomplexI(mTORC1)aminoacidsensingpathway（Sabatini，2017）近年來的研究表明對(duì)于亮氨酸和精氨酸來說，激活mTORC1信號(hào)通路需要依賴于Rag-GTPase、Ragulator、v-ATPase，然而谷氨酰胺激活mTORC1的方式不需要Rag-GTPase，但是需要Arf1GTPase[90]。除此之外谷氨酰胺通過mTORC1信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞增值和細(xì)胞自噬，具體的相關(guān)機(jī)制如圖1-3。圖1-3.谷氨酰胺通過mTORC1信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞增值和細(xì)胞自噬（GuoyaoWu,2015）Figure1-3.signalingpathwayofglutamine-mediatedcellgrowthandautophagybymTORpathway（GuoyaoWu,2015）
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]16種中藥體外抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒作用的研究[J]. 冼瓊珍,王丙云,伍盛鋆,黎玉蓮,陳勝鋒,陳志勝,計(jì)慧琴,何永明. 中國(guó)畜牧獸醫(yī). 2014(02)
[2]The biological stress of early weaned piglets[J]. Joy M Campbell,Joe D Crenshaw,Javier Polo. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2013(02)
[3]Caspase Family Proteases and Apoptosis[J]. Ting-Jun FAN Li-Hui HAN Ri-Shan CONG Jin LIANG College of Marine Life Sciences,Division of Life Science and Technology,Ocean University of China,Qingdao 266003,China;College of Chemistry & Chemical Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266003,China. Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 2005(11)
[4]MAPK signal pathways in the regulation of cell proliferation in mammalian cells[J]. WEI ZHANG, Hui Tu LIU The Key Laboratory of Cell Proliferation and Regulation Biology of Ministry of Education, College of Life Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China. Cell Research. 2002(01)
本文編號(hào)：3112733
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