TLR4／NF-κB信号通路与仔猪免疫应激的关系及其营养调控

营养调控是克服或缓解猪"免疫应激"的重要手段之一，然而，由于猪免疫应激的分子机制尚不清楚，使得营养调控措施针对性不强或效果不明显。TLR4/NF-κB信号通路启动了实验动物的炎症反应，该成果为探索猪免疫应激的分子机制提供了重要思路。本项目建立免疫应激模型，研究免疫应激对TLR4在仔猪神经-内分泌-免疫网络、肌肉和脂肪组织的分布和基因表达水平的影响，并进一步研究抑制TLR4/NF-κB信号通路关键分子对仔猪免疫应激反应的影响，以探索TLR4/NF-κB信号通路是否启动仔猪的免疫应激。在此基础上，进一步研究营养素（n-3PUFA）对TLR4/ NF-κB信号通路的调节作用，以探索营养素（n-3PUFA）是否可通过负调控TLR4/NF-κB信号通路关键分子从而缓解仔猪的免疫应激。本研究结果将为揭示猪免疫应激的分子机制，以及为通过营养调控TLR4/NF-κB信号通路来缓解免疫应激提供重要理论依据。

本项目探讨了TLR4/NF-κB信号通路与仔猪免疫应激的关系及其营养调控。. （1）采用脂多糖（LPS）刺激仔猪建立免疫应激模型，研究了免疫应激对TLR4/NF-κB信号通路关键基因（TLR4、MyD88、TRAF6、NFκB和TNFα等）在仔猪神经-内分泌-免疫网络、肝脏、肌肉、脂肪和肠道的分布和基因表达水平的影响，为探索TLR4/NF-κB信号通路是否参与仔猪免疫应激的调控提供理论依据。结果表明：TLR4/NF-κB信号通路关键基因在仔猪免疫组织表达量较高，在皮下脂肪和肠道表达量居中，在其他组织中表达量相对较低。免疫应激增强了各组织中TLR4/NF-κB信号通路关键基因的表达，这表明TLR4信号通路可能参与仔猪免疫应激的调控。在此基础上，通过TLR4抑制剂（Eritoran）抑制TLR4/NF-κB信号通路的活性，研究抑制TLR4/NF-κB信号通路对仔猪免疫应激反应的影响，以探索TLR4/NF-κB是否参与仔猪免疫应激的调控。结果表明：Eritoran可抑制免疫应激导致的血浆炎性细胞因子和激素水平的变化，缓解组织炎性细胞因子表达量的上升，缓解了免疫应激反应。这表明TLR4/NF-κB信号通路可启动仔猪的免疫应激，负调控TLR4/NF-κB信号通路成为控制猪免疫应激的新途径。. （2）探讨营养素，包括精氨酸（Arg）和n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）是否可通过负调控TLR4/NF-κB信号通路关键基因，从而缓解仔猪免疫应激。结果表明，Arg可通过抑制TLR4和NF-κB的表达从而抑制了LPS刺激导致的肝脏和肠道炎性介质的过量产生和氧化应激，最终缓解了肝脏和肠道损伤。鱼油（富含n-3PUFA）可通过抑制下丘脑-垂体-肾上腺-免疫轴、肝脏、肠道和肌肉中TLR4/NF-κB信号通路关键基因（包括TLR4、MyD88、TRAF6、p65NFkB、TNFα等）的表达从而抑制了LPS刺激导致的下丘脑-垂体-肾上腺-免疫轴的激活、肝脏、肠道和肌肉的炎症反应，最终缓解了断奶仔猪应激反应、肝脏、肠道损伤和肌肉的降解。