山羊胃肠道黏膜上皮细胞凋亡的营养干预机制研究

Exfoliative mucosal epithelial cells from the gastrointestinal tract is one of the largest contributions to the endogenous metabolic fecal nitrogen in ruminants, and apoptosis is the major reason for body's normal intestinal mucosal epithelial cell shedding from the gastrointestinal tract. In order to reveal the excretion mechanism of endogenous nitrogen and reflect the homeostasis status of nitrogen metabolism inside the animal`s body, it is great significant for studies on nutrition intervention mechanism of gastrointestinal mucosal epithelial cells apoptosis in ruminants. The project utilizes gene cloning technology, primary cell culture technology, flow cytometry, molecular biology and bioinformatics, considering nutrition interventions of nitrogen source which are closely related to the renewing of mucosal epithelial cells in the gastrointestinal tract in ruminants as the breakthrough point, to carry out apoptosis gene cloning and tissue expression, apoptosis-related protein expression detection and signal transduction pathway studies for gastrointestinal tissue, and is aimed to provide theoretical basis and technical support for revealing the endogenous nitrogen secretion mechanism in gastrointestinal tract and improving protein metabolism theory with homeostasis status in ruminants.

反刍动物胃肠道脱落的黏膜上皮细胞对内源氮重要组分之一代谢粪氮的贡献最大，而细胞凋亡又是导致机体正常肠道黏膜上皮细胞脱落的主要原因。研究反刍家畜胃肠道黏膜上皮细胞凋亡的营养干预机制对于揭示反刍动物胃肠道内源氮分泌机制和反映动物机体内部氮代谢稳衡状态具有重要意义。本项目利用基因克隆技术、细胞原代培养技术、流式细胞术、分子生物学和生物信息学等研究方法，以与反刍家畜胃肠道黏膜上皮细胞自我更新密切相关的不同氮源的营养干预条件为切入点，通过开展反刍家畜胃肠道组织细胞凋亡的基因克隆和组织表达、细胞凋亡相关蛋白表达检测和信号转导通路研究，旨在为揭示反刍动物胃肠道内源氮分泌机制和完善反刍动物机体蛋白质稳衡代谢理论提供理论依据和技术支撑。

反刍动物胃肠道脱落的黏膜上皮细胞对内源氮重要组分之一代谢粪氮的贡献最大，而细胞凋亡又是导致机体正常肠道黏膜上皮细胞脱落的主要原因。研究反刍家畜胃肠道黏膜上皮细胞凋亡的营养干预机制对于揭示反刍动物胃肠道内源氮分泌机制和反映动物机体内部氮代谢稳衡状态具有重要意义。本项目利用基因克隆技术、细胞原代培养技术、流式细胞术、分子生物学和生物信息学等研究方法，以与反刍家畜胃肠道黏膜上皮细胞自我更新密切相关的不同氮源的营养干预条件为切入点，建立了山羊胃肠道黏膜上皮细胞分离与原代培养技术；同时以不同生长阶段山羊（0、10、20、38、41、50 和 60日龄）为试验动物，克隆了凋亡关键基因（凋亡抑制基因Bcl-2、N-ras、H-ras、K-ras、RAB10、BCL-X和凋亡促进基因TIA1、BIK、BID、RP2、BAX），并研究了其在不同组织（瘤胃、空肠和回肠）表达量的发育性变化规律以及不同氮源对凋亡关键基因不同组织基因表达的影响。结果表明，在山羊生长发育过程中，一直存在着凋亡的发生，并且随着生长阶段的不同，凋亡情况也存在差异。在氧化应激条件下，L-茶氨酸和Gly-Gln 二肽对瘤胃黏膜上皮细胞具有保护作用。研究结果为初步揭示反刍动物胃肠道内源氮分泌机制和完善反刍动物机体蛋白质稳衡代谢理论提供理论依据和技术支撑。