常见营养物质对肠上皮细胞(IEC)的调控_
肠上皮细胞紧密连接蛋白的结构功能及其调节

研究发现tnfot单独作用即可引起肠黏膜屏障功能损害其机制可能是通过诱导肠上皮细胞的mlck蛋白表达从而引起mlc磷酸化增加及tj蛋白zo一1occludinclaudin一1重新分布最终导致肠黏膜屏障功能损害田i33肠道菌群健康的人肠道内各种细菌共生形成了一个动态的微生物区系当大量外源致病菌入侵肠道或肠道内正常的微生物菌群被破坏时会引起肠道菌群失调进而通过多种方式破坏tj诱导肠上皮细胞凋亡增加肠上皮细胞间的通透性进一步促进病原菌毒素等易位引发内源性感染
【 关键词 】 紧密连接蛋白 肠上皮细胞 信号通路 调节
人或动物肠上皮细胞组成了十分重要的机械屏障, 对维护完整的肠黏膜屏障功能具有重要意义。相邻的上 皮细胞间通过多种蛋白及分子构成的连接复合体,从顶 端到基膜依次为紧密连接(TJ)、黏附连接、桥粒连接和 缝隙连接等,共同起着加强细胞间连接功能、组成传递 信息通道的作用,其中以 TJ 最为重要。肠上皮细胞 TJ 与多种肠道疾病的发生、发展以及全身缺血缺氧后出现 肠损伤、肠黏膜屏障功能受损等有着密切关系。近年来, 关于 TJ 的功能结构及其影响因素的研究日益增多,本 文就肠上皮细胞 TJ 的蛋白组成、结构功能、调节途径及 其影响因素作一系统阐述。
MAPK 信号通路主要包括丝裂原活化蛋白(p38)、细 胞 外 调 节 蛋 白 激 酶 (ERK)、c -Jun 氨 基 末 端 激 酶 (JNK)等 2 条通路,共同参与 TJ 蛋白及肠上皮屏障功能 的调控[5-6]。蛋白质的磷酸化在 TJ 的组装过程中起着重要 作用,是维持和调节细胞旁通透性的关键,而磷酸化失调 可导致 TJ 功能严重受损。PKC 能使 Occludin、Claudins 磷酸化,是 TJ 重要的调节途径[7]。促炎细胞因子,如血小 板活化因子、IFN、IL-1 等,通过激活 NF-资B 诱导 MLCK 介导的肌球蛋白轻链(MLC)磷酸化,细胞质和细胞膜上 的 ZOs 与 Occludin 蛋白分离,相邻细胞的间隙增大,从 而破坏 TJ,增加肠道通透性[8]。有研究发现,抑制 Rho 活 性可导致 ZOs 和 Occludin 蛋白在 TJ 处定位降低;相反, Rho 激活后能使 ZOs 和 Occludin 蛋白在 TJ 处沉积,从 而维持 TJ 的功能[1]。G琢12 属于三聚体 G 蛋白家族,通过 SH3 结构域结合到 ZO-1,G琢12 活化能增强 TJ 蛋白的磷 酸化,使 TJ 蛋白被破坏、Z0-1 和 Na+-K+-ATP 酶的正常 分布发生改变,细胞极性消失[9]。STAT3 是介导细胞因子 信号通路的重要转录因子,可与多种细胞因子相结合并 通过酪氨酸激酶 (JAK)/STAT3 途径发挥诱导细胞信号 转导作用,通过调控基因表达来影响 Claudin-1 和 Oc原 cludin 的水平[10]。吲哚并(3,2-B)咔唑-6-甲醛活化 AhR
富硒长双歧杆菌水溶性蛋白保护脂多糖诱导的大鼠肠上皮细胞 IEC6损伤

mail:849935134@qq.com 吴旭东 (1979-),女,博 士,副 教 授,研 究 方 向:免 疫 药 理 学,通讯作者,Tel:02589681312,Email:xudongwu@ nju. edu.cn
关键词:富硒长双歧杆菌水溶性蛋白;脂多糖;大鼠肠上皮细 胞;细胞紧密连接;细胞凋亡;线粒体膜电位
肠上皮细胞屏障功能丧失与很多疾病相关,并 会导致全身免疫系统激活,促进慢性病毒感染进展 及代谢性疾病。尽管肠道通透性在炎症性肠病(in flammatoryboweldisease,IBD)、I型 糖 尿 病、乳 糜 泻 等疾病中占据着非常重要的位置,但是在实际治疗 或干预中并未得到足够的重视。恢复肠道通透性是 治疗这类疾病的一种主要手段,目前应用的药物有 抗 TNFα的单克隆抗体英孚利昔单抗(Infliximab), 它能在治 疗 糖 皮 质 激 素 抵 抗 的 克 罗 恩 病 (Crohn's disease,CD)时,恢 复 肠 通 透 性 和 上 皮 屏 障 功 能[1]。
富硒长双歧杆菌水溶性蛋白保护脂多糖诱导的 大鼠肠上皮细胞 IEC6损伤
徐莉莎,朱家桢,冯黎黎,吴旭东
(南京大学生命科学学院医药生物技术国家重点实验室,江苏 南京 210023)
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2019.09.017 文献标志码:A 文章编号:1001-1978(2019)09-1274-05 中国图 书 分 类 号:R332;R32245;R378994;R32924;R341; R574;R9163 摘要:目的 本研究用脂多糖诱导大鼠肠上皮细胞 IEC6损 伤模型,考察富硒长双歧杆菌制剂对 IEC6的保护作用。方 法 实验分 5组,分别为阴性对照组 (磷酸平衡盐溶液处 理)、模型组(脂多糖处理)、富硒长双歧杆菌水溶性蛋白低、 中、高 3个浓度组(脂多糖处理的同时分别加入 10、30、100 mg·L-1的富硒长双歧杆菌水溶性蛋白)。脂多糖处理 24h 后,检测 IEC6细胞活力、细胞凋亡、线粒体膜电位、细胞紧密 连接蛋白 1(zonulaoccludens1,ZO1)和闭合素(Occludin) 的表达。结果 脂多糖可导致大鼠肠上皮细胞 IEC6损伤, 表现为细胞活力下降,凋亡增加,线粒体膜电位倒塌,细胞紧 密连接蛋白表达减少。富硒长双歧杆菌水溶性蛋白能够抑 制脂多糖诱导的 IEC6细胞损伤,减少细胞凋亡,增强细胞间 紧密连接。结论 富硒长双歧杆菌水溶性蛋白能够保护脂 多糖诱导的 IEC6细胞损伤。
三型固有淋巴细胞对动物肠黏膜免疫的调节作用研究进展

三型固有淋巴细胞对动物肠黏膜免疫的调节作用研究进展郭美薇1,张海波1,廖晓鹏2,关玮琨1,黎力之1*,郭冬生1*(1.宜春学院生命科学与资源环境学院,江西省高等学校硒农业工程技术研究中心,宜春市功能农业与生态环境重点实验室,江西宜春 336000;2.宜春学院继续教育学院,江西宜春 336000)摘 要:三型固有淋巴细胞(ILC3)主要分布于小肠黏膜固有层,其分泌的细胞因子白介素(IL)-17、IL-22、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)及γ干扰素(IFN-γ)在维持肠道菌群稳定、抵御病原体感染及保护肠黏膜屏障等方面发挥重要作用。
但IL-17、IL-22、GM-CSF和IFN-γ等异常活化时还可加重肠道炎症,破坏肠黏膜免疫。
本文就ILC3来源及其对动物肠黏膜免疫的调控作用进行综述,为动物肠道疾病防控提供理论依据。
关键词:三型固有淋巴细胞;肠黏膜免疫;肠道菌群中图分类号:R333.3 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200609-02肠黏膜免疫系统主要由肠道菌群、肠道消化液、肠黏膜上皮层、淋巴细胞等构成,是机体重要免疫屏障,其在维持肠道微生物稳态、抑制炎症因子、参与机体免疫调节等方面发挥重要作用[1-2]。
在小肠黏膜固有层及上皮层中,分布着多种淋巴细胞,如T细胞、B细胞和固有淋巴样细胞(Innate Lymphoid Cell,ILCs)等[2]。
这些淋巴细胞共同维持小肠内环境稳态,调节机体免疫反应。
其中,ILCs作为动物重要的固有免疫细胞,具有调节免疫、修复组织损伤及抵御外来病原体入侵等功能[3]。
相较于T细胞和B细胞,ILCs缺少特异性抗原受体,能迅速对入侵肠道的病原微生物进行免疫反应,在维持动物肠道稳态中处于重要地位[4]。
三型固有淋巴细胞(Group 3 Innate Lymphoid Cell,ILC3)是ILCs 的亚型,对肠黏膜免疫具有双向调节作用,其分泌的白介素(IL)-22、IL-17在维护机体肠道免疫系统中具有重要功能,而非正常激活ILC3致使IL-22过量分泌会加重动物肠道炎症[4-5]。
群体感应分子3OC12HSL对猪回肠上皮细胞IPI-2I的影响

㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(10):133~139ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.10.018收稿日期:2022-12-13基金项目:国家自然科学基金项目(31772649)ꎻ山东省重点研发计划项目(2022TZXD0016)ꎻ山东省农业良种工程项目(2020LZGC012)ꎻ山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2023A23)作者简介:高前磊(1996 )ꎬ男ꎬ河南周口人ꎬ硕士ꎬ主要从事动物营养研究ꎮE-mail:924771390@qq.com通信作者:李海花(1981 )ꎬ女ꎬ河南周口人ꎬ副教授ꎬ主要从事动物营养与免疫研究ꎮE-mail:lihaihuaok@126.com盛清凯(1971 )ꎬ男ꎬ山东德州人ꎬ研究员ꎬ主要从事动物营养研究ꎮE-mail:qksheng@163.com群体感应分子3OC12HSL对猪回肠上皮细胞IPI-2I的影响高前磊1ꎬ2ꎬ李川皓2ꎬ陈帅1ꎬ2ꎬ李海花1ꎬ张相伦2ꎬ袁震3ꎬ盛清凯2(1.天津农学院动物科学与动物医学学院/天津市农业动物繁殖与健康养殖重点实验室ꎬ天津㊀300384ꎻ2.山东省农业科学院畜牧兽医研究所/山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室ꎬ山东济南㊀250100ꎻ3.山东鑫基牧业有限公司ꎬ山东泰安㊀271200)㊀㊀摘要:探讨群体感应分子3-氧代十二酰基高丝氨酸内酯(3OC12HSL)不同浓度和作用时间对猪回肠上皮细胞IPI-2I凋亡的影响及可能的作用机制ꎮ3OC12HSL浓度为0㊁50㊁100㊁200㊁400m mol/Lꎬ作用细胞时间分别为4㊁8㊁12㊁24hꎮCCK-8法检测细胞活性ꎬELISA检测炎症因子水平ꎬ流式细胞仪检测细胞凋亡ꎬ荧光定量PCR检测凋亡相关基因的mRNA表达水平ꎮ结果显示ꎬ200m mol/L3OC12HSL作用8hꎬ显著抑制IPI-2I细胞活性ꎬ抑制效果呈时间和浓度依赖性ꎻ200m mol/L3OC12HSL极显著升高促炎因子IL-6㊁IL-8㊁IL-1㊁TNF-a 的浓度(P<0.01)ꎻ100m mol/L3OC12HSL作用12h时ꎬIPI-2I细胞凋亡而极显著提高(P<0.01)ꎻ作用12h后ꎬ100m mol/L3OC12HSL显著提高细胞凋亡关键基因Bax表达水平(P<0.05)ꎬ极显著提高Fas㊁Caspase8㊁Caspase3表达水平(P<0.01)ꎬ400m mol/L3OC12HSL显著降低Bcl-2表达(P<0.05)ꎮ结果表明一定浓度的3OC12HSL可降低细胞活性ꎬ诱导细胞炎症ꎬ引起细胞凋亡ꎬ不利于生猪健康ꎮ关键词:群体感应ꎻ3-氧代十二酰基高丝氨酸内酯(3OC12HSL)ꎻ细胞凋亡ꎻ炎症因子ꎻ猪回肠上皮细胞中图分类号:S852.2㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)10-0133-07Influenceof3 ̄Oxododecanoyl ̄HomoserineLactone(3OC12HSL)onSwineIleumEpitheliumCellsIPI ̄2IGaoQianlei1ꎬ2ꎬLiChuanhao2ꎬChenShuai1ꎬ2ꎬLiHaihua1ꎬZhangXianglun2ꎬYuanZhen3ꎬShengQingkai2(1.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicineꎬTianjinAgriculturalUniversity/TianjinKeyLaboratoryofAgriculturalAnimalBreedingandHealthyHusbandryꎬTianjin300384ꎬChinaꎻ2.InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicineꎬShandongAcademyofAgriculturalSciences/ShandongProvincialKeyLaboratoryofAnimalDiseaseControlandBreedingꎬJinan250100ꎬChinaꎻ3.ShandongXinjiAnimalHusbandryCo.ꎬLtd.ꎬTaian271200ꎬChina)Abstract㊀Thisexperimentaimedtoinvestigatetheeffectsofdifferentconcentrationsandactiondurationsofthepopulation ̄sensingmolecule3 ̄oxododecanoylhomoserinelactone(3OC12HSL)ontheapoptosisofpor ̄cineileumepithelialcellsIPI ̄2Iꎬandalsothepossiblemechanismsofaction.Theconcentrationsof3OC12HSLweresetas0ꎬ50ꎬ100ꎬ200and400μmol/Lꎬandthedurationsofcellactionweresetas4ꎬ8ꎬ12and24hours.TheCCK ̄8methodwasusedtodetectthecellactivityꎬtheELISAwasusedtodetectthelevelofin ̄flammatoryfactorsꎬtheflowcytometerwasusedtodetecttheapoptosisꎬandthefluorescencequantificationwasusedtodetectthemRNAexpressionlevelofapoptosis ̄relatedgenes.TheresultsshowedthattheactivityofIPI ̄2Icellswassignificantlyinhibitedby200μmol/L3OC12HSLin8hoursꎬandtheinhibitoryeffectwastime ̄andconcentration ̄dependent.Theconcentrationsofpro ̄inflammatoryfactorsIL ̄6ꎬIL ̄8ꎬIL ̄1andTNF ̄αcouldbeverysignificantlyincreasedby200μmol/L3OC12HSL(P<0.01).TheapoptosisrateofIPI ̄2Icellswasverysignificantlyincreasedby100μmol/L3OC12HSLfor12hours(P<0.01).Aftertreatedfor12hoursꎬ100μmol/L3OC12HSLincreasedtheexpressionlevelofapoptosis ̄relatedBax(P<0.05)andFasandCaspase8andCaspase3(P<0.01)ꎬand400μmol/L3OC12HSLdecreasedtheexpressionlevelofBcl ̄2(P<0.05).Alltheseresultsindicatedthatacertainconcentrationof3OC12HSLcouldreducecellactivityꎬin ̄ducecellinflammationꎬcauseapoptosisꎬanddamagepighealth.Keywords㊀Quorumsensingꎻ3 ̄Oxododecanoyl ̄homoserine(3OC12HSL)ꎻApoptosisꎻInflammatoryfac ̄torꎻPorcineileumepithelialcell㊀㊀肠道是动物机体消化吸收的主要场所ꎬ也是机体重要的免疫器官[1]ꎬ肠道屏障作为防御肠腔毒素和病原微生物的重要防线ꎬ其遭到破坏会导致抗原向固有层渗透ꎬ引发炎症级联反应ꎬ从而引起肠道炎症ꎬ诱发动物疾病ꎬ降低生产性能[2]ꎮ群体感应是菌群之间的一种通讯机制ꎬ细菌根据种群密度在细胞内或细胞间交换信息㊁协调群体行为㊁调节基因表达[3]ꎮ细菌群落达到一定密度时ꎬ细菌会产生小分子物质并向外界释放ꎬ当环境中信号分子富集浓度达到一定阈值时ꎬ会进入细菌细胞内与胞内受体结合调控相关基因的表达ꎬ使细菌群落出现新的群体行为ꎬ如生物发光㊁毒力因子的分泌㊁生物被膜的形成㊁抗生素抗性和运动等[4-6]ꎮ铜绿假单胞菌产生的群体感应分子3OC12HSL在以往的研究中较为集中ꎬ发现其可以对多种细胞类型发挥细胞毒性ꎬ诱导细胞凋亡ꎬ破坏细胞间连接ꎬ促进细菌透过内皮屏障[7]ꎮ3OC12HSL在宿主体多个部位被检测到ꎬXue等[8]在小鼠肠道㊁血清㊁肝脏中检测到群体感应分子ꎬ在无菌小鼠中未检测到ꎮ不同研究结果显示ꎬ3OC12HSL的作用效果并非一致ꎬ不同物种㊁不同细胞间存在差异ꎮ本试验选用猪回肠上皮IPI-2I细胞ꎬ探讨3OC12HSL对IPI-2I细胞的影响及机制ꎬ以期为促进畜禽健康养殖生产提供理论支撑ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验材料供试细胞:猪IPI-2I回肠上皮细胞系购自上海煊雅生物科技有限公司ꎮ主要试剂:3OC12HSL㊁DMSO购自Sigma公司ꎻ胎牛血清(FBS)为Ausbian品牌ꎻRPMI1640培养液购自Gibco公司ꎻAnnexinV凋亡检测试剂盒购自上海碧云天生物技术有限公司ꎻ细胞增殖活性检测试剂盒(CCK-8)购自日本同仁化学研究所ꎻ白细胞介素6(IL-6)㊁白细胞介素8(IL-8)㊁白介素1(IL-1)㊁肿瘤坏死因子(TNF-a)ELISA试剂盒均购自武汉基因美生物技术公司ꎻ细胞总RNA提取试剂盒及反转录试剂盒均购自南京诺威赞生物科技股份有限公司ꎮ主要仪器:荧光定量PCR仪(瑞士ꎬ罗氏)ꎬ流式细胞仪(美国ꎬBDBiosciences)ꎬ酶标仪(美国ꎬ伯腾)ꎬ倒置相差显微镜(日本ꎬNikon)ꎬCO2细胞培养箱(美国ꎬThermo)ꎬ超高速离心机(德国ꎬEp ̄pendorf)ꎮ1.2㊀试验方法1.2.1㊀细胞培养和试验分组㊀将液氮保存的IPI-2I细胞37ħ水浴复苏后接种于25cm2细胞培养瓶培养ꎬ当细胞长至70%时ꎬ用0.25%胰蛋白酶(含0.02%EDTA)消化液消化ꎬ细胞密度调至105个/mL接种ꎬ96孔板每孔100mLꎬ25cm2培养瓶每瓶4mLꎬ在37ħ㊁5%浓度CO2培养箱内培养ꎮ细胞生长至70%时进行试验ꎮ3OC12HSL用DM ̄SO溶解ꎬ试验组加入3OC12HSL溶液ꎬ使各组终浓度分别为50㊁100㊁200㊁400mmol/LꎬDMSO浓度控制在0.1%ꎮ对照组加入细胞培养液ꎬ其中DM ̄SO含量为0.1%ꎮ1.2.2㊀CCK-8法检测细胞活性㊀将IPI-2I细胞431山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀接种于96孔板ꎬ分别用0㊁50㊁100㊁200㊁400mmol/L的3OC12HSL处理细胞ꎬ每组设6个重复ꎬ分别培养4㊁8㊁12㊁24h后ꎬ每孔加入10mLCCK-8试剂ꎬ培养箱孵育2hꎬ用酶标仪测定450nm处各孔吸光度值ꎬ计算细胞活性ꎮ1.2.3㊀流式细胞仪检测细胞凋亡㊀将IPI-2I细胞接种于25cm2培养瓶中ꎬ分别用0㊁50㊁100㊁200㊁400㊁800mmol/L的3OC12HSL处理细胞12hꎬ倒掉培养液ꎬPBS冲洗3次ꎬ加入1mL胰蛋白酶37ħ消化5min后ꎬ加入1mL含胎牛血清的细胞培养液轻轻吹打未脱壁细胞ꎬ收集细胞悬液ꎬ1000r/min离心5minꎬ去上清ꎬ加入100mL缓冲液重悬细胞ꎬ加入5mLFITCꎬ轻轻混匀ꎬ加入10mLPI染液ꎬ25ħ孵育10minꎬ流式细胞仪上机检测细胞凋亡ꎮ1.2.4㊀ELISA法检测炎症因子㊀将IPI-2I细胞接种于6孔板中ꎬ每孔重复3次ꎬ分别用0㊁50㊁100㊁200㊁400mmol/L的3OC12HSL处理细胞12hꎬ收集细胞培养液ꎬ使用ELISA试剂盒检测培养液中IL-1㊁IL-6㊁IL-8㊁TNF-a的含量ꎮ1.2.5㊀实时荧光定量RT-PCR检测mRNA表达水平㊀细胞培养与处理方法同1.2.4ꎮRT-PCR引物利用Primer5.0软件设计ꎬ由上海生物工程有限公司合成ꎮ利用试剂盒提取细胞内总RNAꎬ琼脂糖凝胶电泳检测RNA纯度和完整性ꎮ按反转录试剂盒说明书将总RNA反转录为cDNAꎮRT-PCR反应体系为20mLꎬ根据试剂盒说明书配制ꎬ反应程序为:95ħ预变性30sꎻ95ħ10sꎬ60ħ30sꎬ40个循环ꎻ95ħ15sꎬ60ħ60sꎬ95ħ㊀㊀表1㊀荧光定量PCR所用引物序列基因名称引物序列(5ᶄ-3ᶄ)序列号序列长度/bpBcl-2GGATAACGGAGGCTGGGATGTTATGGCCCAGATAGGCACCXM_021099593.1147BaxGCCCTTTTGCTTCAGGGTTTCCAATGCGCTTGAGACACTCGXM_003127290.5130FasTGGGTTCTCCTGTCACTGGTGGTCAGTCACTTGGGCATCANM_213839.176Caspase8GCAGTTTTATTTGCGTGCTTCTCCGTCTCAATCCCACAGTCXM_021074714.1208Caspase3GCAGTTTTATTTGCGTGCTTCTCCGTCTCAATCCCACAGTCNM_214131.1190GAPDHTCGGAGTGAACGGATTTGGCTGACAAGCTTCCCGTTCTCCNM_001206359.118915sꎮ以GAPHD作为内参照基因ꎬ所用引物见表1ꎬ用2-әәCt计算mRNA的相对表达量ꎮ1.3㊀数据统计分析采用GraphPadPrism9.0软件进行统计分析作图ꎬ组间比较采用ANOVA分析ꎬ进一步比较采用LSD检验ꎬP<0.05为差异显著ꎬP<0.01为差异极显著ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀3OC12HSL对IPI-2I细胞活性的影响不同浓度3OC12HSL分别处理IPI-2I细胞不同时间ꎬCCK-8检测结果发现ꎬ随着3OC12HSL浓度的增加和作用时间的延长ꎬ细胞活性逐渐降低ꎮ如图1所示ꎬ作用时间为4hꎬ各组之间细胞活性没有显著差异ꎻ作用时间8h㊁浓度为200mmol/L时ꎬ细胞活性较对照极显著下降(P<0.01)ꎻ作用时间延长至12hꎬ浓度为400mmol/L时ꎬ细胞活性降至对照组的50%以下ꎻ进一步延长作用时间至24hꎬ细胞活性未继续下降ꎮ3OC12HSL浓度为400mmol/L㊁作用时间为8h时ꎬ细胞活性极显著降低(P<0.01)ꎬ12h时降到最低ꎬ继续延长作用时间ꎬ细胞活性无显著变化ꎮ结果显示ꎬ3OC12HSL对IPI-2I抑制效果呈时间与浓度依赖性ꎮ2.2㊀3OC12HSL对IPI-2I细胞凋亡的影响利用流式细胞仪检测不同浓度3OC12HSL作用12h时对IPI-2I细胞凋亡的影响(图2)ꎬ结果显示ꎬ与对照组相比ꎬ100mmol/L3OC12HSL极显著增加细胞凋亡率(P<0.01)ꎮ随着浓度增加ꎬ细胞凋亡率进一步增大ꎬ浓度达到800mmol/L时ꎬ细胞凋亡比例达到17.24%ꎮ说明3OC12HSL可以诱导IPI-2I细胞凋亡ꎬ其浓度越高细胞凋亡率也越高ꎮ2.3㊀3OC12HSL对IPI-2I细胞炎症因子的影响ELISA检测结果显示(图3)ꎬ与对照组相比ꎬ200μmol/L3OC12HSL处理细胞后ꎬ细胞培养液中IL-6㊁IL-8㊁IL-1㊁TNF-a的浓度极显著增加(P<0.01)ꎬ随3OC12HSL作用浓度增大ꎬ炎症因子浓度进一步升高ꎮ与200μmol/L浓度处理相比ꎬ400μmol/L3OC12HSL处理的炎症因子浓度差异不显著(P>0.05)ꎮ表明3OC12HSL可以促进IPI-2I细胞发生炎症反应ꎮ531㊀第10期㊀㊀㊀㊀高前磊ꎬ等:群体感应分子3OC12HSL对猪回肠上皮细胞IPI-2I的影响柱上∗表示差异显著ꎬ∗∗表示差异极显著ꎬ下同ꎮ图1㊀3OC12HSL浓度和作用时间对细胞活性的影响图2㊀不同浓度3OC12HSL对细胞凋亡的影响2.4㊀3OC12HSL对IPI-2I细胞凋亡相关基因mRNA表达的影响利用RT-PCR检测不同浓度3OC12HSL作用12h后细胞Fas㊁Caspase3㊁Caspase8㊁Bax㊁Bcl-2基因mRNA相对表达量ꎮ结果(图4)显示ꎬ与对照组相比ꎬ3OC12HSL浓度达到100m mol/L时显著提高Bax基因mRNA相对表达量(P<0.05)ꎬ达到400m mol/L时显著降低Bcl-2基因mRNA相对表达量(P<0.05)ꎬ达到50m mol/L时分别极显著和显著提高Fas(P<0.01)㊁Caspase8(P<0.05)631山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀基因的mRNA表达水平ꎬ浓度达到100m mol/L时可极显著提高Caspase3基因mRNA相对表达量(P<0.01)ꎮ表明3OC12HSL可能通过线粒体介导的内源性凋亡途径和Fas/Fasl介导的外源性凋亡途径诱导IPI-2I细胞凋亡ꎮ图3㊀3OC12HSL对细胞炎症因子的影响图4㊀3OC12HSL对细胞凋亡基因mRNA表达水平的影响731㊀第10期㊀㊀㊀㊀高前磊ꎬ等:群体感应分子3OC12HSL对猪回肠上皮细胞IPI-2I的影响3㊀讨论与结论铜绿假单胞菌是畜禽肠道常见的条件致病菌ꎬ可引起宿主多个部位感染ꎬ其群体感应系统主要分泌3OC12HSL和C4HSL两种群体感应分子ꎬ它们参与铜绿假单胞菌一系列生理过程的调节和与外界的信息交流[9]ꎮ3OC12HSL除了参与发挥细菌的致病作用ꎬ还可影响宿主细胞的功能及基因表达ꎮ肠道是营养物质消化吸收的主要场所ꎬ肠道中聚集着大量的菌群ꎬ参与宿主免疫㊁代谢㊁内分泌等生理功能[10]ꎮ肠道菌群产生的代谢物也影响着宿主ꎬ当肠道上皮细胞受损ꎬ肠黏膜屏障受到破坏[11]ꎬ会加剧宿主感染风险ꎮ3OC12HSL作为脂溶性小分子ꎬ可以进入肠道上皮细胞ꎬ影响肠道细胞正常的生理功能ꎬ引起细胞凋亡ꎬ破坏肠道屏障ꎮTaguchi等[12]利用低浓度3OC12HSL作用于未分化的Caco-2细胞ꎬ可使细胞活性降低ꎬ诱导细胞凋亡ꎬ通过抑制Akt磷酸化增加细胞存活率ꎬ说明3OC12HSL通过靶向促进Akt磷酸化ꎬ引起细胞死亡ꎮShimizu等[13]发现低浓度的3OC12HSL可以通过激活ERK1/2途径ꎬ减少黏糖蛋白(MUC3)的产生ꎬ进一步引起Caco-2的凋亡ꎮSchwarzer等[14]在3OC12HSL诱导的呼吸道上皮细胞凋亡中发现ꎬ3OC12HSL通过调控细胞内Ca2+的信号传导促进凋亡ꎬ使用Ca2+抑制剂预处理10minꎬ可以保护呼吸道上皮屏障ꎬ显著减少细胞死亡ꎮNishimura ̄Danjobara等[15]发现3OC12HSL可以干扰大鼠胸腺淋巴细胞膜对钾离子的通透性ꎬ引起细胞膜超极化ꎬ扰乱淋巴细胞正常功能ꎬ表明3OC12HSL可能通过影响宿主细胞内外的离子浓度发挥功能ꎮ本研究中ꎬ3OC12HSL以浓度和时间依赖性降低IPI-2I细胞活性ꎬ引起细胞凋亡ꎬ表明3OC12HSL对不同细胞的影响可能与物种㊁器官㊁剂量及作用时间有关ꎮ动物机体促炎因子和抗炎因子的失调会引起宿主炎症反应ꎬ炎症性肠炎可破坏肠黏膜屏障ꎬ增加肠道通透性ꎬ扰乱肠黏膜免疫系统ꎬ破坏菌群平衡ꎬ最终引起肠道菌群失调ꎬ进而引起一系列肠道疾病ꎬ因此ꎬ维持肠道屏障的完整性对动物体的健康至关重要ꎮ研究发现ꎬ3OC12HSL对宿主免疫细胞具有多种调控功能ꎬ能够调控宿主细胞炎症反应ꎬ影响宿主固有免疫[16]ꎮRahbari等[17]研究表明ꎬ化脓性链球菌利用细菌群体感应系统产生的3OC12HSLꎬ通过抑制巨噬细胞和树突状细胞中NF-kβ蛋白活性ꎬ显著降低细胞液中TNF-a 和IL-6表达水平ꎬ减少促炎因子的浓度ꎬ减弱宿主对病原菌的抵抗ꎮJahoor等[18]发现3OC12HSL增加了小鼠成纤维细胞和人上皮细胞中促炎因子mRNA的水平ꎬ提出细胞PPAR受体可能作为3OC12HSL的靶点调控宿主的基因表达ꎬ这种促炎反应和抑炎反应的表现可能与细胞类型不同有关系ꎮGlucksam ̄Galnoy等[19]发现铜绿假单胞菌产生的3OC12HSL以剂量依赖的方式对RAW264.7小鼠巨噬细胞产生炎症反应ꎬ降低促炎因子TNF-a的浓度ꎬ提高抑炎因子IL-10的浓度ꎮ本研究中发现IPI-2I细胞在3OC12HSL影响下显著增加IL-6㊁IL-8㊁IL-1㊁TNF-a的浓度ꎬ表明3OC12HSL可诱导细胞炎症反应ꎮ细胞凋亡是真核细胞生物中一种程序性死亡ꎬ对维持机体内环境稳态和发育具有重要作用ꎬ主要包括内源性途径和外源性途径[20]ꎮ内源性途径由线粒体介导ꎬ可由多种因素诱导发生ꎬ引起促凋亡蛋白Bax寡居化ꎬ增加线粒体膜的通透性ꎬ细胞色素c透过细胞膜进入细胞质ꎬ激活Caspase9ꎬ继而活化Caspase3ꎬ活化的Caspase3可以直接降解细胞内的结构蛋白和功能蛋白ꎬ从而导致细胞凋亡[21]ꎮ线粒体内抗凋亡蛋白Bcl-2可抑制Bax的寡聚化ꎬ保持线粒体膜的完整性ꎬ阻止细胞凋亡[22]ꎬ细胞内Bcl-2和Bax的表达比例对细胞凋亡有重要意义ꎮ本研究中3OC12HSL作用IPI-2I细胞ꎬBcl-2的mRNA表达量降低ꎬBax的表达量升高ꎬ说明3OC12HSL可以通过调控线粒体介导的Bcl-2家族抗凋亡和促凋亡基因的表达量ꎬ诱导细胞的凋亡ꎮ外源性凋亡途径由膜受体与配件结合传递凋亡信号ꎬ激活胞内信号级联反应ꎬ引起细胞凋亡ꎬ死亡受体Fas作为上游信号分子与其配体FasL结合ꎬ招募死亡结构域蛋白(FADD)ꎬ与Caspase8酶原形成死亡诱导信号复合物(DISC)ꎬ活化Caspase8酶原ꎬ激活Caspase3ꎬ启动细胞凋亡[23]ꎮShin等[24]研究发现ꎬLPS与3OC12HSL联合作用于人脐带静脉内皮细胞可加剧细胞凋亡ꎬ3OC12HSL激活受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)通路ꎬ导致Caspase8和Caspase3水平的增加ꎬ用RIPK1抑制剂作用后可减少细胞死亡ꎮWoo等[25]发现3OC12HSL可导致Ca2+外流和Caspase12活化ꎬ通过活性氧(ROS)损伤线粒体功能ꎬ导致细胞色素c外漏ꎬ增加Caspase3ꎬCaspase8ꎬCaspase9的mRNA表达量ꎬ进而引起细胞凋亡ꎮ本研究发现ꎬ3OC12HSL作用可以显著增加Fas㊁Caspase8的mRNA的表达水平ꎬ表明3OC12HSL可以通过Fas/FasL凋亡途径诱导细831山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀胞凋亡ꎮ本研究结果表明ꎬ一定浓度的群体感应分子3OC12HSL导致猪回肠上皮细胞多种促炎性因子的表达ꎬ能够通过激活线粒体介导的内源性凋亡途径和Fas/FasL介导的外源性凋亡途径ꎬ促进肠道上皮细胞的凋亡ꎬ损伤肠道屏障功能ꎬ为后续开发群体感应抑制剂提供参考ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀FasanoA.Zonulinanditsregulationofintestinalbarrierfunc 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iecs细胞用途

iecs细胞用途IECs是肠上皮细胞(Intestinal epithelial cells)的缩写,它们主要分布在肠道黏膜上,是构成肠道黏膜屏障的重要细胞类型。
IECs在消化道的生理和病理过程中发挥着重要作用,其主要用途包括:1.形成肠道黏膜屏障:•IECs通过紧密连接和表层黏液层的产生,形成了肠道黏膜屏障,阻止了有害物质和微生物的穿透,保护了肠道组织免受损伤和感染。
2.吸收和分泌功能:•IECs在肠道内表现出吸收和分泌的功能,吸收水分、营养物质和电解质等,同时分泌黏液和其他生理活性物质,维持肠道内环境的稳定。
3.免疫调节:•IECs参与肠道免疫系统的调节,通过释放免疫调节因子,调控肠道黏膜免疫反应的平衡,防止过度炎症和自身免疫反应的发生。
4.抗微生物防御:•IECs通过产生抗微生物物质和参与肠道微生物群的调节,维护肠道内正常微生物组成,抑制有害微生物的生长和入侵。
5.信号传导和调节:•IECs通过与邻近的神经元、免疫细胞和其他上皮细胞的相互作用,参与调节肠道内环境的生理状态,传递信号和调节肠道的运动和分泌等生理功能。
6.疾病研究和药物筛选:•IECs作为一种重要的研究模型,广泛应用于肠道相关疾病的研究,如炎症性肠病、肠道感染、肠道肿瘤等,以及药物的筛选和评价。
综上所述,IECs是肠道黏膜屏障的重要组成部分,具有多种生理功能,在肠道健康和疾病发生发展中发挥着重要作用。
因此,IECs的研究不仅有助于深入理解肠道生理和病理过程,还为相关疾病的预防、诊断和治疗提供了重要的依据。
IECs,即肠上皮细胞,是机体抵御病原微生物的第一道防线,也是联系宿主和肠道微生物的主要桥梁。
它们不仅作为入侵病原体和其他有害物质的物理屏障,还积极参与机体的局部免疫反应。
IECs在肠炎性疾病(IBD)的免疫病理学中发挥着重要作用。
当病原体破坏肠粘膜时,IECs会被Toll样受体(Toll-Like Receptors,TLR)所识别,进而激活免疫细胞的应答反应。
肠道微生物—上皮细胞屏障互作的研究进展

肠道微生物—上皮细胞屏障互作的研究进展万华云;胡君宜;王子旭;陈耀星;曹静;董彦君;马保臣;董玉兰【摘要】肠道上皮细胞(intestinal epithelial cells,IECs)是动物机体抵御病原微生物的第一道防线,是黏膜机械屏障、免疫屏障和化学屏障的重要组成部分,具有吸收和屏障双层功能.肠道中微生物数量庞大、种类繁多,根据其与宿主的关系,主要分为共生菌、条件致病菌和病原菌3类,在肠道屏障的构建中发挥重要作用.IECs首先通过直接或间接方式对肠道微生物进行识别,区别自身与非自身,对自身物质(即共生菌)免疫耐受,对非自身物质(即病原菌)产生特异性免疫反应.IECs与肠道共生菌共同抵御肠道病原微生物,维持肠道健康,病原微生物侵入肠道,IECs主要通过胞外分泌物和细胞表面黏液层双重屏障发挥作用,其中胞外分泌物主要包括黏蛋白、抗菌分子和抗微生物免疫球蛋白.肠道共生菌可以通过竞争识别位点,分泌抗菌物质,增加黏液分泌,诱导IECs更新、增殖和修复等方式抵御病原微生物,维护正常的肠黏膜屏障功能.在IECs抵御肠道病原微生物入侵过程中,病原微生物通过自身运动、分泌毒素和酶等破坏肠上皮屏障,直接接触IECs,对其进行损伤.因此IECs和肠道菌群间相互作用,共同维持肠道内环境稳态.作者就IECs和肠道微生物结构、功能的适应性变化作—综述,以期阐述肠道微生物—上皮细胞屏障互作的机制.%Intestinal epithelial cells (IECs) are the first line of defense against pathogenic microorganisms of animal organism,which are important component of mucosal mechanical barrier,immune barrier and chemical barrier,they have absorption and barrier double function.In the intestine,there are many kinds of microorganisms.According to its relationship with the host,it is divided into three types of commensal bacteria,conditional pathogenic bacteria and pathogenic bacteria,it plays an important role in the construction ofintestinal barrier.Firstly,IECsidentify the intestinal microbes by direct or indirect ways,and distinguish their own and non-self,it is immune tolerance to their own substances (such as,commensal bacteria),and produce specific immune response to non-self-substances (pathogenic bacteria).Both of IECs and intestinal commensal bacteria together against pathogens maintain intestinal health.When the pathogenic microorganisms invade the intestine,IECs defense pathogenic microorganisms mainly through extracellular secretions and cell sudace mucus layer,and the former largely include mucin,antibacterial molecular and antimicrobial immunoglobulin.The intestinal symbiotic bacteria can resist the pathogenic microorganisms and maintain the normal intestinal mucosal barrier function through the competitive identification sites,the secretion of antimicrobial substances,the increase of mucus secretion,the induction of IECs renewal,proliferation and repair.In the process of resisting invasion of gut microbes,pathogenic microorganisms through their own movement,secretion of toxins and enzymes to destroy the intestinal epithelial barrier,and directly contact with IECs to damage them.So the interaction between IECs and intestinal bacteria maintain the intestinal homeostasis.In this paper,a review is made of the IECs and intestinal microbial structure and functional adaptations,and hope to elaborate the mechanism of intestinal microbial-epithelial cell bar rier interaction.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2017(044)012【总页数】8页(P3642-3649)【关键词】肠道上皮细胞;肠道微生物;互作机制【作者】万华云;胡君宜;王子旭;陈耀星;曹静;董彦君;马保臣;董玉兰【作者单位】中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国牧工商集团总公司,北京100070;中国农业大学动物医学院,北京100193【正文语种】中文【中图分类】S852.21肠道作为生物体内一种长而复杂的管状器官,与体内外皆相通,很容易受到各种不良因素的刺激,可见维持肠道生理结构完整和功能正常显得尤为重要[1]。
综述微生物和肠上皮细胞的相互作用

综述微生物和肠上皮细胞的相互作用本文由Queena编译,董小橙、江舜尧编辑。
原创微文,欢迎转载。
导读胃肠道(GI)能够耐受肠腔中的共生微生物群,对微生物代谢物不产生反应,仍能保护肠粘膜免受潜在有害的饮食抗原和入侵病原体的侵害。
本文聚焦于微生物和肠上皮细胞(IEC)相互作用的最新发现,以及不同IEC类型促进体内平衡的免疫机制,强调了这些细胞在宿主肠道防御中发挥的中心和积极作用。
论文ID原名:The Intestinal Epithelium: Central Coordinator of Mucosal Immunity-Special Focus Issue: Systemic Influences of the Microbiota译名:肠上皮:粘膜免疫的中心协调员- 特别关注:微生物群的系统性影响期刊:Trends in ImmunologyIF:14.188发表时间:2018年通信作者:Bruce A. Vallance通信作者单位:University of British Columbia综述内容1、微生物组和上皮细胞功能:相互关联的影响1.1 IEC稳态:肠道微生物和先天信号自从对无菌小鼠进行首次研究以来,微生物在促进正常肠道结构和功能方面发挥了重要作用。
无菌小鼠的肠粘膜非常薄,IEC增殖减少,并且粘蛋白和其他IEC衍生介质的产生受损。
保护性粘蛋白层变薄导致无菌小鼠对葡聚糖硫酸钠(DSS)的直接毒性作用高度敏感,提示肠道微生物在促进肠道组织防御和修复中的重要性。
2004年,一项开创性的研究表明,先天免疫系统识别肠道微生物,可以通过增加IEC增殖和修复保护结肠免受DSS诱导的损伤。
由于TLR信号传导的促炎作用,最初的实验设想是在T oll样受体2缺陷型(Tlr2-/-)小鼠和Tlr4-/-小鼠,以及MyD88缺陷小鼠上(大多数TLR信号传导以及IL-1/18信号传导需要MyD88),DSS诱导的结肠炎严重程度会降低。
肠道屏障介绍

肠道屏障的机理和应用研究进展Wxj摘要:正常肠道功能除了消化吸收之外还有强大的抵御肠道有害微生物及其产生的各类毒素的屏障功能[1],保证动物肠道健康主要依靠肠道的三大屏障,即肠黏膜上皮屏障、肠道免疫细胞及其分泌物所形成的免疫屏障以及肠道正常微生物群所构成的生物屏障。
多年来,关于这三大屏障的结构基础和大概的作用机理已经研究的较为清楚,目前相关工作人员除在积极探索完善深层机理之外,还做了很多应用方面的工作。
本文就肠道屏障的机理及应用做一综述。
1肠黏膜上皮屏障的组成1.1紧密连接的分子结构由完整的肠上皮细胞和相邻肠上皮细胞之间的连接构成的黏膜屏障是肠道最重要的一道屏障。
相邻上皮细胞间的连接方式有多种,如紧密连接、缝隙连接、粘附连接以及桥粒等。
而紧密连接是细胞间最重要的连接方式,其功能是只允许离子及小分子可溶性物质通过,而不许毒性大分子及微生物通过,这种特殊生理功能在肠道屏障的维护中起着举足轻重的作用。
现已证明多种蛋白参与紧密连接的形成,根据不同作用可将这些蛋白分为结构蛋白(occludin,claudin[2, 3],JAM等)和调节蛋白(如E钙粘素、肌动蛋白、肌球蛋白、Cingulin 等)。
诸多紧密连接蛋白中,尤以Occludin及Claudins最为重要,Occludin为一完整的II型跨膜蛋白,分子质量约为65ku,含四个跨膜结构,在维持和调节紧密连接屏障功能中具有重要作用,而根据冰冻刻蚀电镜技术显示Claudins是构成紧密连接线的主要成分。
外周膜蛋白ZO1的C末端则可结合肌动蛋白和应激纤维,从而将Occludin和肌动蛋白骨架系统连接在一起构成稳定的连接系统。
`1.2紧密连接的作用作为肠黏膜屏障的关键组成,紧密连接的作用包括选择性屏障和维持栅栏功能。
肠道上皮紧密连接作为动态的通透性屏障,作用是双重的:阻止潜在的有害物质或病原体进入机体,同时允许营养物质、离子和水进入体内。
临床研究发现,高糖饮食时葡萄糖吸收率并不与葡萄糖转运体的增加成正比。
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常见营养物质对肠上皮细胞(IEC)的调控随着细胞培养技术的不断发展,许多发达国家构建了细胞库,如美国的ATCC、日本东北大学医用细胞资源中心等。
目前,IEC对营养素的利用研究主要集中在氨基酸、维生素、生长因子、脂类等。
因此,IEC的营养素研究逐渐成为分子营养领域的热点之一。
1、谷氨酰胺、精氨酸对IEC的调控
谷氨酰胺(Gln)、精氨酸(Arg)在维持肠道黏膜正常结构、功能和代谢等方面发挥着重要的作用。
其中,Gln广泛参与肠组织的代谢,是肠道内特殊的营养物质,为小肠黏膜提供能源,并参与蛋白质、核酸等的合成,促进IEC的分裂增殖。
有研究表明:Gln及其二肽可通过加速DNA的合成,促进IEC的分裂增殖。
同时,Gln还可提高鸟氨酸脱羧酶(ODC)的活性,经多胺途径促进体外培养IEC的分裂增殖。
谢建新等研究发现,联合应用生长激素(GH)和Gln能够促进IEC的分裂增殖,其机制可能通过上调IEC c-fos和
c-jun基因表达或调节谷氨酰胺酶(GA)及ODC活性来发挥其作用。
Rhoads等也观察到Gln可上调体外培养IECc-fos、c-jun mRNA的表达。
小肠是Arg代谢的重要场所,Arg能维持肠黏膜形态和功能的完整,促进IEC增殖或抑制其凋亡;其机制可能与Arg的多胺代谢途径有关。
伍烽等研究发现,Arg可促进体外培养IEC的生长;而联合应用Arg与Gln则其营养价值作用下降。
任建安等和Sukhotnik 等报道,大鼠烧伤后,添加Arg可促进肠道黏膜上皮的增殖,并使烧伤后肠黏膜开始恢复的时间提前。
2、维生素对IEC的调控
维生素是体内重要的小分子化合物,构成了体内多种酶的活性基团,在细胞代谢中起调节及控制作用,是细胞正常代谢必不可少的物质。
体外实验研究表明,小鼠日粮中缺乏维生素,IEC绒毛的结构和功能均发生改变,并致使IEC凋亡。
Lakshmi等研究也表明:限饲小鼠维生素,可使IEC凋亡数增加;且IEC抗氧化因子(Bcl)表达量也相应降低;而复合维生素或VE的补饲则可促进细胞增殖,核黄素及叶酸则部分地减少细胞凋亡。
Chanchevalap等则报道,全反式维甲酸(ATRA)可抑制IEC-6G1细胞增殖期,该作用与调控细胞增殖的转录蛋白(KLF5)mRNA的表达水平及启动子的活性下降有关;相反地,将病毒KLF5质粒启动子转染于IEC-6细胞,可消除ATRA对IEC-6生长的抑制作用;提示ATRA 可通过降低KLF5的表达抑制IEC-6增殖。
Andressa等通过体外实验,发现视黄醇可保护梭状芽孢杆菌感染的肠上皮屏障的破坏作用。
此外,Boyer等证实钠-VC系统转运载体蛋白
1(SVCT1)在人结肠癌细胞株(Caco-2)顶膜中大量表达,钠-VC系统转运载体蛋白2(SVCT2)则在基膜中表达;且SVCT1的表达可增加VC的转运速率,而SVCT2的表达则可提高IEC对VC的吸收率。
3、生长因子对IEC的调控
现已证实,许多生长因子如胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、表皮生长因子(EGF)、转化因子(TGFs)、人生长激素(HGH)、肝细胞生长因子(HGF)以及碱性成纤维生长因子(BFGF)等对动物IEC的增殖、生长、分化起着重要的作用。
Tetreault等报道,EGF、TGF-α、HGF、IGFs可促进损伤小鼠肠上皮的修复,并认为生长因子可调控IEC 的形态、迁移及增殖,并实现损伤IEC的再生。
研究也表明:EGF在早期肠道发育过程中发挥着重要的作用,如其受体EGFR可经MAPK途径诱导p21基因的表达,并激活p21转录产物E2F的活性及Rb磷酸化作用,实现IEC的增殖;EGFR还可通过其受体激酶的激活作用保护多胺衰竭的IEC。
而TGF-β可增加肠上皮细胞对Gln的转运活性,并通过调控Gln转运蛋白的转录及传递蛋白的翻译过程,实现其对Gln的吸收。
此外,TGF-β的失活可作为结肠、直肠癌变的信号;IGF-1则可通过磷脂酰肌醇激酶的激活作用促进细胞增殖,保护IEC免受由氧化应激所致的凋亡。
Staloch等将转基因小鼠肝脏脂肪酸结合蛋白(Fabp1)启动子激活肠隐窝及绒毛上皮细胞的增殖,发现肝细胞核因子1(HNF-1)、C/EBP、CDX受体家族的互作效应可调控肠隐窝及绒毛基因的转录。
Juno等发现血清中的因子可刺激小鼠小肠切除后IEC 的增殖。
4、脂类对IEC的调控
IEC除能利用氨基酸、维生素、生长因子外,还能利用多种脂类,如游离脂肪酸、共轭亚油酸、类脂等。
Luciano等研究认为,短链脂肪酸是IEC的主要营养物质,可调控肠道内钠离子吸收,并诱导表皮细胞增生及肠粘液的分泌。
而Hass等研究表明丁酸钠能抑制结肠上皮细胞的凋亡。
另有研究表明,共轭亚油酸不仅可以促进小鼠结肠结膜上皮细胞Bax/Bcl2mRNA的合成率,还可促进猪结肠粘PGE2的分泌、PPAR-γmRNA的表达。
而白雪等发现牛磺酸对于高原缺氧状态下的小鼠IEC损伤具有明显的保护作用。
Ilback在对类脂的研究时发现,过量的类脂使肠上皮细胞膜不稳定,诱导并改变肠上皮细胞的紧密连接,使肠上皮细胞黏膜损伤,增大其渗透性。
5、其它营养素对IEC的调控
除上述的营养物质外,多种营养物质均可调控IEC的生长、增殖和分化等。
Cai等研
究表明:唾液腺中合成的富组蛋白Hst及唾液蛋白1B4对于肠道的防御功能具有重要作用,可有效阻止单宁酸等有害物质在肠道中的吸收。
Alston-Mills等则发现α-乳清蛋白可以促进IEC的增殖和分化。
此外,蛋白酶解物、外源核苷酸、钙等均可被IEC吸收和利用,并调控IEC的生长、分化以及凋亡。