CYP3A29基因在梅山猪感染支原体肺炎炎症反应调控中的作用

Mycoplasma Pneumonia of Swine (MPS) is pandemic in Chinese pig industry and incurs serious economic losses. Chinese native pig breeds, as represented by Meishan pig, are especially susceptable to this disease, compared with the introduced Western breeds. It provides us the reasons and feasibility to investigate the genetic basis and molecular mechanisms of MPS infection. We previously have conducted a series of work for analyzing genetic differences of susceptability to MPS, and we found that mRNA expression of Cytochrome P450 3A29 (CYP3A29) was significantly up-regulated in the process of MPS infection, as well as closed relationship with inflammatory reaction. It suggesting that CYP3A29 plays an important role in the regulation of inflammatory reaction in MPS. On this basis, artificial infection test for MPS and Western-blot will be performed in this study to investigate the protein expression of CYP3A29 after Mycoplasma hyopneumonia (Mhp) infection. On the other hand, the expression level of CYP3A29 will be up/down-regulated in cultured cells by gene transinfection and RNAi, respectively, to identify the effect of CYP3A29 on Mhp infection. Furthermore, the proper signal transduction pathway involved in MPS infection will be analyzed by using antibody chip test. These results will help us to understand the genetic variance of suceptability to MPS, and to develop the molecular approaches to MPS.

猪支原体肺炎流行广、危害大，且在太湖猪为代表的中国地方品种和国外引进品种间存在敏感差异，有从遗传本质上探讨猪该病发生的分子基础和作用机制的依据与可能。项目前期研究发现猪CYP3A29基因在支原体肺炎感染过程中持续、显著表达上调(mRNA)，并与炎症反应关系密切，推测CYP3A29基因在支原体肺炎炎症反应调控中发挥重要作用。本研究拟以梅山猪为材料，借助动物感染实验及Western-blot，检测CYP3A29在支原体肺炎发病前、发病过程中的蛋白表达变化及其与炎症反应的关系；并利用基因转染、RNAi干涉CYP3A29表达，检测CYP3A29表达改变对肺炎支原体感染的影响，探索猪支原体肺炎感染炎症反应调控中CYP3A29基因持续高表达的作用；最后用抗体芯片鉴定基因表达改变前后细胞中的差异表达蛋白，分析信号调控通路。研究结果对揭示猪支原体肺炎发生的遗传基础及分子机制具有重要意义。

猪支原体肺炎是由肺炎支原体(Mhp)引起的一种慢性、消耗性呼吸道传染病，发病率高，易继发感染造成死亡，在中国地方猪和国外引进猪之间具明显的敏感差异，提示猪支原体肺炎发生可能存在有遗传基础的差异。前期研究中我们发现猪CYP3A29基因在猪肺炎支原体(Mhp)感染炎性反应过程中显著上调，与炎症反应关系密切。为了揭示猪CYP3A29基因高表达在Mhp感染炎性反应过程中的作用，及分子作用途径特开展本实验研究。.. 实验以梅山猪材料，通过动物感染实验检测支原体肺炎发病过程中猪CYP3A29基因的表达变化，及其与炎症反应的关系,并借助基因干涉表达鉴定CYP3A29表达改变对Mhp感染的影响，以及分子调控机制。.. 研究结果表明：猪CYP3A29基因在Mhp感染炎症反应过程中呈渐进性表达上调，并通过调控PPAR-γ信号途径调节炎性因子IL-1β, IL-6, IL-8 、TNF-α的表达，在Mhp感染炎症反应过程中发挥促炎作用。具体为：1、克隆得到猪CYP3A29基因序列1512bp，成功构建CYP3A29基因真核表达载体；2、检测发现CYP3A29基因随着Mhp感染炎性过程逐步上调；3、CYP3A29过表达细胞经Mhp感染后，受体PPAR-γ表达下调，炎性因子IL-1β, IL-6, IL-8 、TNF-α显著上调，炎症反应加剧；反之，CYP3A29抑制表达细胞系， PPAR-γ表达上调， IL-1β, IL-6, IL-8 、TNF-α均下调，炎性反应被抑制；4、炎性调控信号通路分析提示，CYP3A29与CYP1A1协同调节PPAR-γ信号途径调控炎性因子表达和炎症反应。.. 本研究揭示猪CYP3A29基因在Mhp感染中高表达，并通过PPAR-γ信号途径发挥促炎作用，研究结果对揭示猪支原体肺炎发生的遗传基础及分子机制具有重要意义。