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文檔簡介
1、本實(shí)驗(yàn)選用健康SD大鼠,旨在利用LPS誘發(fā)實(shí)驗(yàn)性大鼠乳腺炎模型,研究β-葡聚糖對大鼠乳腺防御機(jī)能的影響和保護(hù)效應(yīng);在此基礎(chǔ)上,揭示大鼠乳腺上皮細(xì)胞對LPS作用的自主防御反應(yīng),并深入研究和闡明β-葡聚糖增強(qiáng)大鼠乳腺上皮細(xì)胞自主防御的作用以及機(jī)制。結(jié)果如下:
1β-葡聚糖通過激活Dectin1對人工誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)性乳腺炎大鼠的保護(hù)利用LPS誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性乳腺炎大鼠模型研究β-葡聚糖對動物乳腺的保護(hù)。自懷孕第10天起,實(shí)驗(yàn)組大鼠灌喂生理
2、鹽水(陽性對照組,PC,n=8)、0.1 mg/kg·dβ-葡聚糖(低劑量組,PL,n=8)、1 mg/kg·dβ-葡聚糖(中劑量組,PM,n=8)、10 mg/kg·dβ-葡聚糖(高劑量組,PH,n=8),對照組大鼠灌喂生理鹽水(陰性對照組,NC,n=8),連續(xù)灌喂10天。產(chǎn)后72 h分別灌注滅菌生理鹽水至對照組和10μg/側(cè)LPS到實(shí)驗(yàn)組大鼠第四對乳腺(兩側(cè))內(nèi),12 h后處死大鼠,采集乳腺組織和血清用于相關(guān)指標(biāo)的測定和分析。結(jié)果表
3、明:LPS能顯著增加大鼠乳腺Dectin1(P<0.05)和TLR4(P<0.05)的mRNA和蛋白的表達(dá)水平;顯著增加大鼠乳腺及血清中腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosisfactor-α,TNF-α)(P<0.05)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)(P<0.05)的濃度,N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAGase)(P<0.05)、誘
4、導(dǎo)型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOs)(P<0.05)及髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)(P<0.05)的活性。與陽性對照組相比,灌喂β-葡聚糖能顯著增強(qiáng)Dectin1的mRNA和蛋白的表達(dá),降低TLR4的mRNA和蛋白的表達(dá);降低大鼠乳腺及血清中TNF-α、IL-1β的濃度,大鼠乳腺NAGase、iNOs、MPO的活性,但能提高大鼠血清中白細(xì)胞介素-2(IL
5、-2)的濃度。形態(tài)學(xué)觀察也發(fā)現(xiàn),β-葡聚糖處理組的乳腺腺泡內(nèi)僅見少量的PMN浸潤,且乳腺的泌乳功能得以恢復(fù)。結(jié)果顯示,β-葡聚糖能通過激活Dectin1受體最終產(chǎn)生對實(shí)驗(yàn)性乳腺炎大鼠的保護(hù)效應(yīng)。
2大鼠乳腺上皮細(xì)胞對LPS的自主防御反應(yīng)與β-葡聚糖的保護(hù)效應(yīng)研究利用LPS與原代培養(yǎng)的大鼠乳腺上皮細(xì)胞共孵育研究乳腺上皮細(xì)胞的自主防御反應(yīng)和β-葡聚糖產(chǎn)生的保護(hù)效應(yīng)。設(shè)置實(shí)驗(yàn)組為陽性對照組(PC,等量DMSO,n=5)、低劑量組
6、(PL,1μg/mLβ-葡聚糖,n=5)、中劑量組(PM,5μg/mLβ-葡聚糖, n=5)、高劑量組(PH,25μg/mLβ-葡聚糖,n=5)以及陰性對照組(NC,等量DMSO,n=5),處理細(xì)胞12h。更換無血清培養(yǎng)液,10μg/mL LPS處理實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞40min,收集細(xì)胞及細(xì)胞液。與陰性對照組相比,LPS能顯著提高CD14(P<0.05)、MD2(P<0.05)的mRNA表達(dá);顯著提高TLR4(P<0.05)的mRNA和蛋白表達(dá)
7、;顯著提高M(jìn)yD88(P<0.05)、Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá);顯著降低IκBα(P<0.05)、β-casein(P<0.05)的蛋白表達(dá);顯著提高NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性(P<0.05);顯著提高TNF-α(P<0.05)和IL-1β(P<0.05)的濃度。與陽性對照組相比,所有劑量組β-葡聚糖能顯著降低CD14(P<0.05)、MD2(P<0.05)的mRNA表達(dá);低劑量組和高劑量組β-葡聚糖能顯著降低TLR4(P<0
8、.05)、MyD88(P<0.05)的蛋白表達(dá);所有劑量組β-葡聚糖能顯著提高Dectin1(P<0.05) mRNA和蛋白表達(dá);所有劑量組β-葡聚糖能顯著提高Syk(P<0.05)及β-casein(P<0.05)的蛋白表達(dá);中劑量組和高劑量組能顯著提高IκBα(P<0.05)的活性及顯著降低NF-κB(P<0.05)的轉(zhuǎn)錄活性;所有劑量組β-葡聚糖能顯著漸少TNF-α(P<0.05)和IL-1β(P<0.05)的分泌。結(jié)果表明LPS
9、能上調(diào)大鼠乳腺上皮細(xì)胞TLR4/MyD88/IκBα(-)/NF-κB通路,β-葡聚糖則能通過上調(diào)Dectin1/Syk/IκBα(-)通路,下調(diào)TLR4/MyD88/IκBα(-)通路,降低NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,減少炎性細(xì)胞因子的分泌,恢復(fù)乳腺上皮細(xì)胞β-casein的分泌水平,并具有劑量依賴性。
3β-葡聚糖對大鼠乳腺上皮細(xì)胞自主防御信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)時(shí)序的影響利用LPS與原代培養(yǎng)的大鼠乳腺上皮細(xì)胞共孵育研究β-葡聚
10、糖調(diào)節(jié)大鼠乳腺上皮細(xì)胞自主防御的信號通路,并分析通路相關(guān)蛋白表達(dá)的時(shí)序。設(shè)置實(shí)驗(yàn)組加入5μg/mLβ-葡聚糖,對照組加入等量DMSO處理細(xì)胞12h。更換無血清培養(yǎng)液,10μg/mLLPS處理所有細(xì)胞0、0.5及1h,于各個(gè)時(shí)間點(diǎn)收集細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)液。相比0h對照組,LPS作用0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)能顯著提高乳腺上皮細(xì)胞TLR4、MyD88、及Syk的蛋白表達(dá),且TLR4及MyD88的表達(dá)在0.5h達(dá)到峰值;LPS
11、作用0.5h(P<0.01)、1h(P<0.01)能極顯著降低IκBα的表達(dá);LPS作用0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)顯著提高NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性;LPS作用0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)顯著提高TNF-α的濃度且在0.5h達(dá)到峰值。與對應(yīng)時(shí)間點(diǎn)對照組相比,β-葡聚糖能顯著降低LPS共孵育0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)的乳腺上皮細(xì)胞MyD88的蛋白表達(dá);顯著提高0.5h(P<0.05)De
12、ctin1的蛋白表達(dá);顯著提高0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)Syk及IκBα的蛋白表達(dá);顯著降低0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性;顯著降低0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) TNF-α的分泌。此外,LPS作用0.5h能極大增強(qiáng)乳腺上皮細(xì)胞TLR4的熒光表達(dá),β-葡聚糖能極大增強(qiáng)LPS作用0.5h乳腺上皮細(xì)胞Dectin1的熒光表達(dá)。LPS能通過激活大鼠乳腺上皮細(xì)胞TLR4的
13、表達(dá),促進(jìn)胞內(nèi)適應(yīng)子蛋白MyD88的活化,從而激活NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性;β-葡聚糖能通過激活大鼠乳腺上皮細(xì)胞Dectin1的表達(dá),激活胞內(nèi)Syk的活性并拮抗胞內(nèi)適應(yīng)子蛋白MyD88的活化,降低NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,減少炎性細(xì)胞因子的分泌。
4β-葡聚糖調(diào)節(jié)大鼠乳腺上皮細(xì)胞TLR-4及Dectin1信號通路的機(jī)理研究分別用TLR-4抑制劑5μmol/L、Syk抑制劑150 nmol/L以及NF-κB抑制劑10μmol/L預(yù)處
14、理原代培養(yǎng)的大鼠乳腺上皮細(xì)胞2h,更換無血清培養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)分組設(shè)置為:對照組加入等量DMSO,實(shí)驗(yàn)組1單獨(dú)加入5μg/mLβ-葡聚糖,實(shí)驗(yàn)組2加入等量DMSO及實(shí)驗(yàn)組3加入5μg/mLβ-葡聚糖,處理細(xì)胞12h。再更換無血清培養(yǎng)液,對照組加入等量DMSO,實(shí)驗(yàn)組1加入等量DMSO,實(shí)驗(yàn)組2單獨(dú)加入10μg/mL LPS及實(shí)驗(yàn)組3加入10μg/mL LPS,所有細(xì)胞處理0、0.5、1及2h,收集細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)液。研究β-葡聚糖、LPS對3種
15、抑制劑預(yù)處理的乳腺上皮細(xì)胞的影響,重點(diǎn)分析相關(guān)信號通路發(fā)生的變化。
在TLR4被抑制條件下,相比0h對照組,實(shí)驗(yàn)組1能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)Syk(P<0.05)的蛋白表達(dá)及0h(P<0.05)、0.5h(P<0.05)及1h(P<0.05) Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá),且都在1h達(dá)到峰值;實(shí)驗(yàn)組2能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)TLR-4(P<0.05)及MyD88(P<0.05)的蛋白表達(dá),其中TLR-4在0.5h達(dá)到峰
16、值,MyD88在1h達(dá)到峰值,顯著降低0h(P<0.05)及0.5h(P<0.05) IκBα的表達(dá),極顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)NF-κB(P<0.01)的轉(zhuǎn)錄活性且保持穩(wěn)定,顯著提高0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05) TNF-α和1h(P<0.05) IL-1β的濃度;實(shí)驗(yàn)組3能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá),顯著提高0h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05
17、) Syk的蛋白表達(dá),顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)NF-κB(P<0.05)的轉(zhuǎn)錄活性,其中0.5h(P<0.01)及1h(P<0.01)差異極顯著。與同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組2進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)組1所有時(shí)間點(diǎn)Syk(P<0.05)的蛋白表達(dá)及0h(P<0.05)、0.5h(P<0.05)及1h(P<0.05) Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá)顯著提高,所有時(shí)間點(diǎn)TLR-4(P<0.05)及MyD88(P<0.05)的蛋白表達(dá)顯著降低,0h(P<0.0
18、5)及0.5h(P<0.05)IκBα的表達(dá)顯著提高,所有時(shí)間點(diǎn)NF-κB(P<0.01)的轉(zhuǎn)錄活性極顯著降低,0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05) TNF-α和1h(P<0.05)IL-1β的濃度顯著降低;實(shí)驗(yàn)組3所有時(shí)間點(diǎn)Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá)及0h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05)Syk的蛋白表達(dá)顯著提高,0h(P<0.05)及2h(P<0.05) NF-
19、κB(P<0.05)的轉(zhuǎn)錄活性顯著降低,其他同實(shí)驗(yàn)組1。
在Syk被抑制條件下,相比0h對照組,實(shí)驗(yàn)組1能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá),顯著提高1h(P<0.05)、2h(P<0.05)Syk(P<0.05)的蛋白表達(dá);實(shí)驗(yàn)組2能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)TLR4(P<0.05)及0.5h(P<0.05) MyD88的蛋白表達(dá),顯著降低2h(P<0.05)IκBα的表達(dá),極顯著提高0.5h(P<0.0
20、1)、1h(P<0.01)及2h(P<0.01) NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,顯著提高0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) TNF-α和0.5h(P<0.05) IL-1β的濃度;實(shí)驗(yàn)組3能顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)Dectin1(P<0.05)的表達(dá),顯著提高1h(P<0.05)及2h(P<0.05) Syk的表達(dá),極顯著提高0.5h(P<0.01)、1h(P<0.01)及2h(P<0.01)NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性。與同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組2進(jìn)行比
21、較,實(shí)驗(yàn)組1所有時(shí)間點(diǎn)Dectin1(P<0.05)的蛋白表達(dá)及1h(P<0.05)、2h(P<0.05) Syk(P<0.05)的蛋白表達(dá)顯著提高,所有時(shí)間點(diǎn)TLR4(P<0.05)及0.5h(P<0.05) MyD88的蛋白表達(dá)顯著降低,2h(P<0.05)IκBα的表達(dá)顯著提高,0.5h(P<0.01)、1h(P<0.01)及2h(P<0.01)NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性極顯著降低,0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)TNF-
22、α和0.5h(P<0.05) IL-1β的濃度顯著降低;實(shí)驗(yàn)組3MyD88在0.5h的蛋白表達(dá)有所降低,但差異不顯著,0.5h、1h及2h NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性差異不顯著,其他同實(shí)驗(yàn)組1。
在NF-κB被抑制條件下,相比0h對照組,實(shí)驗(yàn)組1能顯著提高0h(P<0.05)、0.5h(P<0.05)及極顯著提高1h(P<0.01) Dectin1和Syk的蛋白表達(dá),顯著提高1h(P<0.01)TLR4的蛋白表達(dá);實(shí)驗(yàn)組2能顯著
23、提高所有時(shí)間點(diǎn)TLR4(P<0.05)的蛋白表達(dá)且在0.5h達(dá)到峰值,顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)MyD88的蛋白表達(dá)且在1h達(dá)到峰值,顯著降低1h(P<0.05)及2h(P<0.05)IκBα的表達(dá),顯著提高0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性,顯著提高0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05) TNF-α和0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) IL-1β的濃度;實(shí)驗(yàn)組3能顯著提
24、高0h(P<0.05)、0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) Dectin1(P<0.05)的表達(dá),顯著提高所有時(shí)間點(diǎn)Syk的蛋白表達(dá),顯著提高0.5h(P<0.05)、2h(P<0.05)及極顯著提高1h(P<0.01) NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性。與同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組2進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)組1能顯著提高0h(P<0.05)、0.5h(P<0.05)及1h(P<0.05) Dectin1和Syk的蛋白表達(dá),0h(P<0.05)、0.5h(P
25、<0.05)及2h(P<0.05) TLR4的蛋白表達(dá)顯著降低,所有時(shí)間點(diǎn)MyD88的蛋白表達(dá)顯著降低,1h(P<0.05)及2h(P<0.05)IκBα的表達(dá)顯著提高,0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05) NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性顯著降低,0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P<0.05)TNF-α和1h(P<0.05)IL-1β的濃度顯著降低;實(shí)驗(yàn)組3在0.5h(P<0.05)、1h(P<0.05)及2h(P
26、<0.05) TLR4和MyD88的蛋白表達(dá)顯著降低,所有時(shí)間點(diǎn)Syk的蛋白表達(dá)顯著提高,1h(P<0.05)及2h(P<0.05)NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性顯著提高,其他同實(shí)驗(yàn)組1。
在乳腺上皮細(xì)胞中TLR-4被抑制后,對Dectin1/Syk通路無明顯抑制作用,對NF-κB的活性有一定的抑制作用;在Syk激酶被抑制后,對TLR-4/MyD88通路及NF-κB的活性無明顯抑制;在乳腺上皮細(xì)胞中抑制NF-κB后,對Dectin1
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