PI3K-AKT-FOXO1信号通路与母猪初乳IgG的关系及共轭亚油酸的调控

One of the urgent problems in swine production is that pre-weaning mortality remains unacceptably high. Shortage of IgG in sow colostrum is the key factor, which makes insufficient IgG intake by new-born piglets and results in low immunity even susceptible to all kinds of disease before weaning. Therefore, it is necessary to study the nutrition regulation that can elevate the content of IgG in sow colostrum. Colostrum IgG comes from serum and is secreted by B lymphocyte. Previous researches indicated that the B-cell development and differentiation are controlled at multiple levels by PI3K-AKT-FOXO1 signal pathway. Does the signal pathway influence the IgG secretion and colostrum IgG? Is the influence controlled by some nutrients? All is unkown. Thus the present project will investigate the content of B cell and IgG in peripheral blood, and the mRNA abundance and protein expression of all the factors of PI3K-AKT-FOXO1 signal pathway in peripheral immune organs and mammary tissue of sow in different pregnant stage, to explore the relationship between the PI3K-AKT-FOXO1 signal pathway and B cell and IgG. Also through in vitro experiment we want to clarify conjugated linoleic acid can increase the content of IgG in colostrum via PI3K-AKT-FOXO1 signal pathway regulating B-cell development and differentiation.

仔猪断奶前死亡率高一直是养猪生产亟待解决的难题之一。其中，一个关键因素是初乳IgG含量不足，导致新生仔猪摄入IgG不够引起仔猪免疫力低下而易感疾病。因此有必要研究通过营养调控来提高初乳中IgG的含量。初乳IgG全部来自于母猪血液，由B细胞分泌。研究表明，B细胞的发育分化过程受PI3K-AKT-FOXO1 信号通路调控。而此信号通路对B细胞发育分化的调控是否对IgG的分泌乃至初乳IgG含量产生影响，这种影响是否受某营养因素的调控都不得而知。因此，本项目拟通过监测妊娠期不同阶段母猪外周血B细胞和IgG含量，以及外周免疫器官和乳腺组织中信号通路PI3K-AKT-FOXO1 各因子的mRNA和蛋白质表达情况，探求这条信号通路与B细胞和IgG 的关系，并通过体外细胞培养实验，阐明共轭亚油酸提高初乳IgG的含量可通过PI3K-AKT-FOXO1 信号通路调控B细胞的发育分化来实现。

断奶前仔猪死亡率高是造成养猪生产重大经济损失的主要原因之一。其中，影响断奶前仔猪死亡的一个关键因素是母猪初乳免疫球蛋白G（IgG）含量不足，导致新生仔猪摄入IgG量不够引起仔猪免疫力低下而易感疾病乃至死亡。初乳中的IgG全部来源于血清，由母猪外周免疫器官B细胞分泌进入血液循环。本项目通过检测妊娠期不同阶段母猪外周血IgG的含量，研究IgG在妊娠期不同阶段的动态变化；同时采用Real-time PCR和免疫组化技术研究不同妊阶段外周免疫器官和乳腺组织PI3K-AKT-FOXO1信号通路中各因子的mRNA表达及定位，以阐明分娩前PI3K-AKT-FOXO1信号通路对IgG形成的调控；在此基础上，给妊娠后期母猪饲喂CLA，检测母猪血液和初乳IgG含量，探讨CLA对IgG的作用。同时通过体外细胞实验，探讨CLA对B细胞IgG的产生和PI3K-AKT-FOXO1信号通路中各因子活性或mRNA表达的影响，阐明CLA提高IgG的分泌是通过PI3K-AKT-FOXO1信号通路实现的。.结果表明，母猪外周血中IgG含量在妊娠后期较妊娠前期高；添加CLA不影响初乳产量和繁殖性能，但有降低断奶前哺乳仔猪死亡率的趋势（P=0.07）。日粮CLA的添加显著影响了初乳乳脂构成，提高了饱和脂肪酸含量，降低了多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量（P<0.05）。另外，添加CLA显著提高了初乳和新生仔猪血清中IgG含量（P<0.01）。母猪在妊娠第5天（妊娠初期）淋巴组织的AKT mRNA表达量、脾脏组织的FOXO1 mRNA表达量高于妊娠第35、110天（P<0.05）；在妊娠第5天，PI3K在脾脏中的mRNA表达量高于乳腺和淋巴组织（P<0.05）。本研究表明，哺乳仔猪通过初乳获得的被动免疫和存活率可以通过在母猪日粮中添加CLA得到改善，CLA可通过PI3K-AKT-FOXO1信号通路实现对IgG的调控。本项目的结果为母猪妊娠期进行营养调控以提高母猪合成IgG的能力，保证初乳中充足的IgG和新生仔猪的健康生长提供了一种营养调控手段，对于养猪生产将具有重要意义。