白藜芦醇通过mTOR信号通路抑制犊牛肠道上皮细胞氧化应激的作用机制

Resveratrol is a natural polyphenolic compound and is thought to elicit beneficial effects, including alleviation of peroxidation and improvement of antioxidant capacity in cells and organisms. Our previous study showed that dietary supplementation with resveratrol significantly increased the antioxidant ability, immunity, and growth performance of calves. Resveratrol induced autophagy has been suggested to be a key process in mediating many beneficial effects of resveratrol. However, little is known about the mechanisms of resveratrol induced autophagy. Some studies indicated that mechanisms of resveratrol induced autophagy were carried out by inhibiting mTOR. mTOR contains multiple signaling pathways, including PI3K/Akt, S6K1 and 4E-BP1, MAPK, and ULK1 signaling pathways. Resveratrol inhibited mTOR was carried out by directly inhibiting mTOR or by indirectly inhibiting mTOR through inhibiting the activity of proteins in the mTOR signaling pathway. The aim of this study was to investigate the protective mechanism of resveratrol against oxidative stress of calf intestinal epithelial cells via the mTOR signaling pathway, using flow cytometry, western blot, and RT-PCR technique.

白藜芦醇是一种自然的多酚类化合物，对动物的健康能够产生有益的作用，能明显抑制动物组织和细胞中的氧化反应，提高动物机体的抗氧化能力。本课题组此前的研究也表明在饲料中添加白藜芦醇能显著提高犊牛的抗氧化能力和免疫能力，提高犊牛的生产性能。白藜芦醇诱导的细胞自噬被认为是白藜芦醇对机体保护作用的主要机制，但白藜芦醇诱导细胞自噬的机理目前还不清楚。有研究表明白藜芦醇诱导细胞自噬是通过抑制mTOR信号通路实现的，mTOR包括多条信号通路，例如PI3K/Akt信号通路、S6K1和4E-BP1信号通路、MAPK信号通路和ULK1信号通路等。白藜芦醇对mTOR活性的抑制可能是直接抑制mTOR活性或通过调节mTOR信号通路上不同蛋白的活性间接抑制mTOR活性。因此，本研究拟通过应用流式细胞技术、Western Blot技术及RT-PCR技术，揭示白藜芦醇对H2O2诱导的犊牛肠道上皮细胞氧化损伤的保护机制。

白藜芦醇是一种自然的多酚类化合物，对动物的健康能够产生有益的作用，能明显抑制动物组织和细胞中的氧化反应，提高动物机体的抗氧化能力。本课题组此前的动物试验表明在饲料中添加白藜芦醇能显著提高犊牛的抗氧化能力，提高犊牛的生产性能。白藜芦醇诱导的细胞自噬被认为是白藜芦醇对机体保护作用的主要机制，但白藜芦醇诱导细胞自噬的机理目前还不清楚。有研究表明白藜芦醇诱导细胞自噬是通过抑制mTOR信号通路实现的，mTOR包括多条信号通路，例如PI3K/Akt信号通路、S6K1和4E-BP1信号通路、MAPK信号通路和ULK1信号通路等。本项目通过应用流式细胞术、Western Blot和RT-PCR等技术，研究了白藜芦醇对H2O2诱导的犊牛肠道上皮细胞氧化损伤的保护机制。研究结果表明白藜芦醇通过直接抑制mTOR-ULK1信号通路诱导犊牛肠道上皮细胞自噬。我们研究发现，抑制mTOR活性和ULK1的存在是白藜芦醇诱导犊牛肠道上皮细胞自噬所必需的，白藜芦醇以ULK1依赖的方式诱导细胞自噬。对于白藜芦醇抑制mTOR活性的机制，我们证明白藜芦醇以ATP竞争的方式直接抑制mTOR。从研究结果中我们得出mTOR是白藜芦醇的直接靶点，抑制mTOR活性是白藜芦醇诱导细胞自噬的必要条件。通过本项目的开展，从理论上揭示白藜芦醇降低动物机体氧化应激的作用机制，为生产上使用白藜芦醇提供理论基础，为我国畜牧业高效、持续和健康发展提供理论和技术支撑。