GPR120介导的奶牛乳腺免疫性状相关基因的筛选及抗炎作用分子机制
奶牛乳腺炎是世界奶牛场中最常见的三种疾病之一，严重影响牛奶产量和经济效益。乳腺炎发生受诸多因素的影响，包括病原体、遗传和环境等。当乳腺组织暴露于化学和物理损伤、病原体和其他各种因素时，就会发生炎症反应。组织细胞中广泛分布的G蛋白偶联受体120（Gproteincoupledreceptor120，GPR120）已被证明在这一过程中发挥重要调控作用，但目前针对奶牛乳腺组织中由GPR120介导的免疫保护相关的调控网络及作用机制研究尚不明确。 因此，为明晰GPR120介导的下游调控基因及转录因子，及其发挥抗炎作用的分子机制，本文首先构建由LTA诱导的乳腺上皮细胞炎症模型，进而通过使用GPR120激活剂TUG-891与抑制剂AH7614，明确GPR120对LTA诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的调控作用；接下来利用转录组联合分析技术筛选鉴定GPR120介导的且显著富集的下游功能基因、转录因子及炎症通路；在此基础上，以筛选获得的候选基因为靶点，利用功能技术技术，对由GPR120介导奶牛乳腺上皮细胞炎症应答过程中的作用机制开展初步探究。结果表明：（1）在炎性细胞模型中使用抑制剂AH7614处理后会显著降低GPR120基因表达水平（P＜0.05），使用激活剂TUG-891使GPR120基因表达水平极显著上调（P＜0.01）；LTA的刺激显著促进Mac-T细胞TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌（P＜0.05），而使用激活剂TUG-891处理后可显著降低以上三种促炎细胞因子表达（P＜0.05），使用抑制剂AH7614处理后可进一步显著上调三种促炎细胞因子表达（P＜0.05）；同时与对照组相比，GPR120抑制剂处理组可进一步激发细胞活力、促进细胞增殖、降低细胞凋亡（P＜0.05），而激活剂理组细胞活力、细胞增殖、细胞凋亡显著升高（P＜0.05）。（2）转录组联合分析表明，与对照组相比，在抑制剂组中共筛选出147个差异表达基因，其中118个基因表达显著上调（P＜0.05），29个基因表达显著下调（P＜0.05）；在激活剂组中筛选出1660个差异表达基因，有667个基因表达上调（P＜0.05），993个基因表达下调（P＜0.05）。其中与免疫性状相关差异基因171个。他们被富集到免疫系统与信号转导等功能通路。此外，激活剂组中共筛选出210个核转录因子，其中有24个与炎症反应相关；抑制剂组中共筛选出36个转录因子，其中有7个与炎症反应相关；CRYAB基因在激活剂组显著上调，且与炎症反应发生密切相关，选择作为后续功能机制研究的候选基因。（3）在LTA+AH7614组中CRYAB蛋白表达水平极显著下调（P＜0.01）；在LTA+TUG891组时可以使CRYAB表达显著上调（P＜0.05）；激活GPR120可能通过促进CRYAB的表达，发挥抗炎作用。而蛋白质印迹结果表明p-IκB/IκBα、p-p65/p65、p-ERK/ERK、p-JNK/JNK、p-p38/p38表达会在LTA刺激时显著上调（P＜0.05），激活GPR120可显著降低p-IκB/IκBα、p-p65/p65、p-ERK/ERK、p-JNK/JNK、p-p38/p38表达水平（P＜0.05），抑制GPR120可显著上调以上五种蛋白的表达（P＜0.05）；同时在LTA诱导的炎性细胞内检测通路上游的TLR4和MyD88其表达水平显著上调（P＜0.05），激活GPR120则可极显著抑制TLR4和MyD88的高表达（P＜0.01），抑制GPR120则可显著上调TLR4和MyD88的表达（P＜0.05）。以上结果共同表明GPR120可能通过CRYAB、TLR4和MyD88介导NF-κB和MAPK信号通路，从而缓解LTA诱导的炎症反应。 综上所示，激活GPR120基因可增加细胞活力、促进细胞增殖，减少细胞凋亡，抑制促炎细胞因子的表达，从而对LTA诱导的Mac-T细胞炎性损伤发挥一定的保护作用；.转录组联合分析共筛选出由GPR120介导的与免疫性状相关的下游差异表达基因171个，差异表达核内转录因子25个；其中CRYAB基因可由GPR120介导激活，同时通过下调TLR4和MyD88的表达，抑制NF-κB/MAPK炎症通路活化，从而调控炎性反应发生、发挥抗炎作用。
奶牛乳腺炎;G蛋白偶联受体120;免疫性状相关基因;抗炎作用;分子机制
黑龙江八一农垦大学
硕士
基础兽医学
沈冰蕾
2023
中文
S858.23
2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）