硒化低聚氨基多糖调节仔猪肠黏膜免疫功能的分子机理研究

Low molecular seleno-aminopolysaccharide (LSA) is organic selenium compounds consisted of inorganic selenium and low molecular aminopolysaccharide. Our previous animal experimental results showed that LSA significantly reduced piglet diarrhea and the intestine barrier dysfunction, however, the mechanism of regulating mucosal barrier function remains to be not clear to us. To investigate the effects of LSA on intestinal mucosal barrier function of weaning piglet, intestinal mucosal morphology, nuclear transcription factor NF-κB and expression of related cytokines will be measured with immunohistochemistry, electrophoretic mobility shift assay (EMSA) and Western-blot. Furthermore, to study action mechanism of LSA regulating mucosal immune, activity of nuclear transcription factor NF-κB and signal molecules of NF-κB signaling pathway will be measured with FQ-PCR and Western-blot in intestinal epithelial cell line IPEC-1. The cytokines and key molecules of NF-κB signaling pathway will be also measured, when NF-κB signaling pathway blocked with inhibitors and antibodies. This study will provide theoretical basis of LSA regulating mucosal barrier function in weaning piglets.

硒化低聚氨基多糖（LSA）是由免疫活性的硒和低聚氨基多糖化合而成的硒多糖，我们前期动物试验结果表明LSA显著减少仔猪腹泻，减轻肠黏膜损伤，但其调节仔猪肠黏膜屏障功能的作用机理有待进一步深入研究。本项目拟以断奶仔猪为对象，从肠黏膜免疫入手，通过饲养试验、免疫组织化学法、凝胶电泳迁移率改变法（EMSA）和Western-blot研究LSA对肠黏膜对其肠黏膜结构、肠黏膜核转录因子NF-κB活化及其相关因子表达的影响，探明LSA调节仔猪肠黏膜免疫功能与核因子-κB活化的内在关系；并采用仔猪肠上皮细胞系IPEC-1，结合信号通路阻断技术，研究LSA对肠上皮细胞核因子-κB的活化及其通路关键因子表达的影响，揭示LSA调节断奶仔猪肠道黏膜免疫功能的分子机理。

仔猪腹泻是目前引起仔猪死亡的主要原因，肠道黏膜免疫反应异常会促进仔猪腹泻的发生和发展，而硒化多糖在肠道调节免疫方面具有广阔的应用前景。硒化低聚氨基多糖（LSA）是一种由无机硒和低聚氨基多糖化合而成的有机硒化合物。本项目以断奶仔猪为对象，从肠黏膜免疫入手，通过饲养试验、凝胶电泳迁移率改变法（EMSA）和Western-blot等手段研究LSA对肠黏膜免疫功能、肠黏膜结构、肠黏膜核转录因子NF-κB活化及其信号通路中相关细胞因子水平及其基因表达的影响，探明LSA调节仔猪肠黏膜屏障功能的作用机制，试验结果表明断奶仔猪试验结果显示LSA显著减少仔猪腹泻，保护了断奶仔猪肠道黏膜结构，增强了断奶仔猪肠道黏膜免疫因子（IL-6, IL-10和 TNF-α）水平，抑制了肠道黏膜NF-κB的活性，减缓了肠道黏膜炎症反应；体外仔猪肠上皮细胞IPEC-1试验，采用FQ-PCR和Western-blot检测LSA对NF-κB信号通路因子转录和表达的影响，结合信号通路阻断技术，解析了LSA免疫调节和炎症抑制作用的NF-κB信号通路关键分子和靶点，结果表明LSA显著增强了仔猪肠上皮细胞IPEC-1的免疫细胞因子（NF-α, IL-6, IL-10 和 iNOS）和受体（TLR2、4以及Dectin-1）的表达水平，增强了核转录因子NF-κB的活性；LSA减低了LPS诱导的仔猪肠上皮细胞IPEC-1炎症因子（IL-1, IL-6 和 TNF-α）和受体TLR4的表达水平，抑制了p65的磷酸化及DNA的结合能力，显著地抑制了仔猪肠上皮细胞IPEC-1炎症反应。综上结果表明LSA显著地减缓了断奶仔猪肠道黏膜损伤，可能是通过调节TLR4/NF-κB通路发挥黏膜免疫调节作用，初步揭示了LSA改善断奶仔猪肠道黏膜屏障功能的作用机理，为LSA调控断奶仔猪肠黏膜屏障功能提供理论依据。