【摘 要】
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本试验的目的是通过RNA-seq测序技术解析不同浓度氨气对肺组织产生的损害,进而了解氨气损害肺组织和机体功能的分子作用机理。试验先将12头杜×长×大三元断奶仔猪分四组进行不同浓度氨气刺激试验,对照组CK无氨气处理(测得氨气浓度为5.31mg/m3),试验组T1、T2和T3分别暴露在氨气浓度为22.77 mg/m3、45.54 mg/m3和68.30mg/m3的空气中,每天持续刺激8 h。其中适应期
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本试验的目的是通过RNA-seq测序技术解析不同浓度氨气对肺组织产生的损害,进而了解氨气损害肺组织和机体功能的分子作用机理。试验先将12头杜×长×大三元断奶仔猪分四组进行不同浓度氨气刺激试验,对照组CK无氨气处理(测得氨气浓度为5.31mg/m~3),试验组T1、T2和T3分别暴露在氨气浓度为22.77 mg/m~3、45.54 mg/m~3和68.30mg/m~3的空气中,每天持续刺激8 h。其中适应期3 d,试验期11 d,于试验第15 d早晨空腹屠宰取肺组织,制作切片并在显微镜下观察肺组织结构变化。并将采集的肺组织样品RNA提取后进行转录组测序分析。结果显示:4组仔猪肺组织12个样品筛选出2529个差异表达基因,涉及视黄醇代谢、ECM-受体相互作用和细胞粘附分子(CAMs)等与肺组织结构相关的通路以及吞噬体、细胞因子-细胞因子受体相互作用、生成Ig A肠免疫网络、JAK-stat信号通路和造血细胞系等与免疫相关的通路。22.77 mg/m~3以上浓度氨气刺激下调了视黄醇代谢通路中CPY家族基因CYP1A、CYP2和CYP1A1的表达,抑制了肺组织上皮细胞中视黄醛向视黄醇和视黄酸转化的途径,进而对肺泡、肺组织和气血屏障的产生损伤。同时,氨气刺激影响了细胞外基质中蛋白(COL2A1、COL11A1、COL11A2、COL26A1及CTGF)的生成,阻碍了肺组织的修复,并使细胞基质沉积增加导致肺泡隔增厚。补体相关基因(C9、CFB、C1r以及C3)、抵抗肿瘤相关的基因(LAG3、DDX家族)、干扰素相关类的基因(IFIT1、MX2、IRF7)、白细胞介素(IL7R)以及OASL、LBP等大部分免疫相关基因在氨气刺激下基因表达上调,产生免疫应答以及炎症反应,但三个处理组间基因表达差异不显著(P>0.05)。基质金属酶MMP 7和MMP 20的表达上调也表明肺组织发生了炎症反应。肺组织结构相关基因CEACAM5、CPA4和Mucin16-like表达量随着氨气浓度升高而升高,68.30 mg/m~3浓度氨气对其影响最显著(P<0.05)。与免疫反应相关的基因中,氨气刺激使SCGB3A2、UNC93A、TREM2和SERPINB2表达量上调且68.30 mg/m~3时上调最显著,但下调了CD207和CTRP9表达量且45.54 mg/m~3时下调最显著(P<0.05)。结论:不同浓度氨气刺激导致断奶仔猪肺组织基因表达差异,从而破坏了肺组织的正常结构,影响了断奶仔猪的免疫功能。
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