黄芪甲苷对犊牛小肠黏膜免疫屏障功能影响及其信号通路研究

The survival rate and growth development situation of beef calves is an important factor to influence our country’s economic benefit of beef industry. The integrity of intestinal epithelium is very important for digestion absorption and establishment of the immune barrier of beef calves. Exogenous pathogenic microorganisms in the intestinal induce damages to small intestinal epithelial necrosis or necrosis after apoptosis. This research using immunohistochemistry, ELISA, qRT-PCR, Western-blot, and immunofluorescence to study effects of astragaloside on immunity, oxidation resistance and small intestinal mucosal immunization barrier function, Ca2+ concentration and the cell reactive oxygen species (ROS) of beef calves in vivo. Furthermore, we evaluated the ability of astragaloside in improving the intestinal mucosal immune permeability of intestine epithelium cells of calf under normal condition and LPS stimulation, using transmission electron microscopy (TEM) and immunofluorescence. The selective MEK 1/2 and p38 inhibitors were applied in determining the signaling pathway. These results will reveal the intestinal mucosal immune barrier regulation mechanism of astragalosidet, and explore the effective way for the prevention and control the early diarrhea of beef calves.

犊牛的成活率和生长发育状态是影响我国肉牛产业经济效益的重要因素。犊牛早期上皮的完整性对犊牛的消化吸收和免疫屏障的建立至关重要。外来病原微生物或异物在肠道内产生的化学物质可以对小肠上皮造成损伤引起上皮的坏死或凋亡后坏死。本研究拟通过体内试验研究黄芪甲苷对犊牛小肠黏膜免疫屏障功能的作用，利用免疫组化、ELISA、qRT-PCR、Western-blot、免疫荧光等方法研究犊牛机体免疫力、抗氧化能力的变化和犊牛小肠黏膜免疫变化规律及上皮细胞Ca2+浓度和细胞内活性氧（ROS）的变化规律。进一步通过体外试验利用细菌脂多糖LPS建立犊牛小肠上皮细胞损伤模型，研究黄芪甲苷对犊牛小肠黏膜免疫屏障功能作用的机理，并探讨是否通过NF-κB信号通路发挥此调节作用；通过上述研究揭示黄芪甲苷调控犊牛小肠黏膜免疫屏障的作用机理，以期探索犊牛早期腹泻治疗的有效途径。

犊牛的成活率和生长发育状态是影响我国肉牛产业经济效益的重要因素。犊牛早期上皮的完整性对犊牛的消化吸收和免疫屏障的建立至关重要。本研究采用体内ASIV饲喂犊牛试验和体外犊牛肠上皮细胞试验相结合的方法，利用ELISA、qRT-PCR、Western-blot、免疫荧光染色等方法研究ASIV对犊牛机体免疫力、抗氧化能力和小肠黏膜免疫屏障功能的影响及其分子机制。结果表明：饲粮添加ASIV可提高犊牛的日增重和饲料转化效率，提高血清中CAT、GSH-Px和SOD含量并降低MDA含量，提高犊牛十二指肠、空肠和回肠中紧密连接蛋白的表达；ASIV对H2O2诱导的肠上皮细胞氧化应激损伤具有保护作用，降低H2O2诱导细胞内ROS的累积和细胞凋亡，上调抗氧化蛋白Nrf2、NQO1和HO-1的表达；ASIV对LPS诱导的肠上皮屏障损伤具有保护作用，抵御LPS诱导上皮细胞通透性的增加，上调紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin、Claudin-1）的表达；Nrf2抗氧化信号通路在ASVI抵御肠上皮细胞氧化应激和上皮屏障损伤方面具有重要作用，ASIV可通过激活Nrf2信号通路，增强抗氧化蛋白Nrf2、NQO1和HO-1的表达，提高细胞抗氧化能力，同时上调紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin、Claudin-1）的表达，降低上皮细胞的通透性。本研究结果揭示了ASIV对犊牛机体抗氧化能力和黏膜免疫屏障功能的保护作用及其信号转导机制，为生产上调控犊牛早期肠道健康，防止犊牛早期腹泻发病和提高犊牛成活率提供了新方法，有力促进肉牛产业的健康可持续发展。