干酪乳杆菌刺激肠细胞产生抗菌肽的筛选及其对肠上皮细胞增殖作用研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wbmissing
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抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是具有抗菌,抗病毒活性的小分子肽,一般包含20-50个氨基酸残基,带正电荷且为双亲性分子结构。AMP的多样性和抵抗病原微生物功能使其成为抗微生物药物和防腐剂研究的热点。某些乳酸杆菌会刺激肠道细胞分泌抗菌肽,清除肠道病原体,保护机体肠道屏障。筛选干酪乳杆菌刺激肠道上皮细胞分泌的抗菌肽,用于动物饲料添加剂,有效抵抗某些肠道病原微生物,保护动物肠道上皮细胞的完整性,对促进绿色健康的养殖业具有理论意义和应用价值。因此,本研究通过高通量测序技术对饲喂乳酸菌的小鼠肠道组织进行分析,筛选表达量高的抗菌肽;并探究体外表达抗菌肽抗菌活性、抗病毒活性、促细胞增殖迁移能力,为研发广谱型肠道抗菌修复制剂提供理论基础。本研究采用高通量转录组测序技术,对饲喂干酪乳酸菌的小鼠肠道组织进行数据分析,筛选了表达量高的抗菌肽基因,并使用q RT-PCR进行了验证;利用大肠杆菌原核表达系统对筛选出的抗菌肽进行了原核表达,并采用蛋白免疫印迹技术(Western Blot)验证了表达正确的抗菌肽;利用蛋白纯化系统对表达蛋白进行了纯化,随后纯化蛋白与肠毒素性大肠杆菌(ETEC)参考毒株ETEC-K88、ETEC-K99和ETEC-987p共孵育,验证抗菌肽抑制细菌增殖能力;应用CCK-8、细胞划痕实验了解抗菌肽促进肠上皮细胞增殖与迁移作用;Western Blot技术研究了抗菌肽刺激肠上皮细胞后紧密连接相关蛋白的表达情况,同时检测抗菌肽刺激肠上皮细胞后能否激活m TOR和Wnt/β-Catenin细胞信号通路。经转录组分析筛选出5个抗菌肽基因,分别是Defa39、Defa35、Defa38、Reg3a、Reg1。经表达载体构建、原核表达后发现Defa39、Defa35、Defa38无法进行表达;经Western Blot实验验证显示重组抗菌肽蛋白Reg3a与Reg1条带大小与预期结果一致;原核表达获得的重组抗菌肽蛋白具有在体外显著抑制ETEC-K88、ETEC-K99和ETEC-987p增殖能力;体外表达的重组抗菌肽激活了m TOR信号通路和Wnt/β-catenin上游信号通路;CCK-8细胞增殖实验揭示了抗菌肽Reg3a与Reg1促进了IPEC-J2与IEC-6细胞的增殖;两种肠道上皮细胞划痕实验与Western Blot实验表明抗菌肽Reg3a与Reg1促进了肠上皮细胞迁移,并且增强了紧密连接相关蛋白的表达。综上所述,体外表达重组抗菌肽蛋白Reg3a和Reg1对肠道致病菌有良好的抑制增殖作用;可能通过m TOR信号通路和Wnt/β-catenin信号通路促进肠道上皮细胞的增殖与迁移,并促进细胞间紧密连接的形成。
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