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产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia,ETEC)是引起动物和人体腹泻的重要病原菌之一,严重影响畜禽养殖业的生产效益。屎肠球菌(Enterococcus faecium)被认为是具有益生功能的肠道有益菌群,本实验以分离自健康仔猪粪便且具有良好益生功能的菌株-屎肠球菌HDRsEf1为研究对象,分析其对ETEC肠道感染的保护作用机制,为HDRsEf1应用于防控动物肠道感染性疾病提供理论基础和技术支持。首先采用ETEC感染小鼠为实验模型,研究了HDRsEf1对ETEC肠道感染的保护作用。实验将40只ICR小鼠随机分为4组,对照组:每天灌胃PBS;预防组:攻毒前10 d每天均为HDRsEf1菌液,第11 d给予单剂量的ETEC攻毒,第12~21 d灌胃PBS;模型组:第11 d给予单剂量ETEC攻毒,第1~10 d和12~21 d均灌胃PBS;治疗组:第1~10 d灌胃PBS,第11 d灌胃ETEC攻毒,第12~21 d每天均为HDRsEf1。其次通过ETEC体外感染小鼠空肠上皮细胞(MODE-K)实验,初步研究了HDRsEf1调控OCLN的分子机制。试验结果及结论如下:腹泻率、体重变化:ETEC攻毒后3 d,模型组腹泻率为66.7%,小鼠体重为24.30±0.18 g相比于对照组25.2±0.49 g显著下降(P<0.05),预防组小鼠腹泻率为33.3%低于模型组;攻毒后10 d,预防组小鼠体重为27.77±0.25 g相比于模型组25.57±0.57 g(P<0.05)差异显著,治疗组小鼠腹泻率为16.7%相比于模型组(50%)显著降低(P<0.05),治疗组平均体重为27.50±0.26 g显著高于模型组(P<0.05)。肠道炎症变化:ETEC攻毒后1 d,模型组炎症评分结果为2.08±0.38(高于2分判定为中度炎症)而预防组为1.50±0.25(低于2分);攻毒后10 d,预防组炎症评分结果为1.50±0.43显著低于模型组2.50±0.43(P<0.05),治疗组为2.0±0.25。攻毒后1 d,模型组小鼠空肠组织IL-1β、TNF-α、IFN-γ表达上升(P<0.05),IL-10表达下降(P<0.05),与模型组相比预防组IL-1β、TNF-α、IFN-γ表达下降(P<0.05),IL-10表达升高(P<0.05);攻毒后10 d,治疗组下调了TNF-α和IFN-γ的表达(P<0.05),上调了IL-10的表达(P<0.05)。肠道化学屏障变化:ETEC攻毒后1 d,模型组空肠IgA阳性B细胞数和MUC-2、LYZ-2表达显著降低(P<0.05),与模型组相比预防组空肠IgA阳性B细胞数和MUC-2、LYZ-2表达均显著升高(P<0.05);攻毒后10 d,与模型组相比预防组空肠IgA阳性B细胞数和MUC-2、LYZ-2表达显著升高(P<0.05),治疗组空肠IgA阳性B细胞数和MUC-2表达也显著升高(P<0.05)。肠道紧密连接蛋白表达变化:分别从mRNA水平和蛋白水平分析了HDRsEf1对ETEC感染小鼠空肠OCLN、ZO-1表达的影响,ETEC攻毒后1 d模型组OCLN表达下调(P<0.05),ZO-1的表达没有明显变化,预防组OCLN表达升高(P<0.05);攻毒后10 d,预防组和治疗组显著上调了OCLN的表达(P<0.05)。HDRsEf1调控OCLN的分子机制:细胞感染实验证实HDRsEf1能够拮抗ETEC对OCLN的下调,变化趋势与动物实验结果一致;OCLN启动子荧光素酶表达载体转染细胞实验证实HDRsEf1能够显著拮抗ETEC对OCLN启动子活性的抑制(P<0.05);RNA干扰实验证实HDRsEf1通过激活TLR-2和PI3K相关信号通路调控OCLN的表达。综上所述,HDRsEf1能够降低ETEC感染小鼠腹泻率、缓解体重减轻,减轻肠道炎症反应,增强肠道屏障功能;HDRsEf1可从转录水平调控OCLN的表达,且HDRsEf1可通过激活TLR-2和PI3K相关信号通路调控OCLN的表达。