發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 09:39

　　 本研究主要探討了日糧添加L-色氨酸(L-Tryptophan,Trp)對斷奶仔豬腸道炎癥、屏障功能和免疫功能的影響,并通過小鼠和大鼠實(shí)驗(yàn)性腸道炎癥模型研究可能的分子機(jī)制。試驗(yàn)一旨在研究日糧添加色氨酸對乙酸(Acetate)誘導(dǎo)的斷奶仔豬腸道炎癥的影響。試驗(yàn)選取54頭21日齡大×長二元斷奶去勢公豬(平均體重為6.92 ±0.04 kg),根據(jù)體重隨機(jī)分為6組:0%Trp、0%Trp+Acetate、0.2%Trp、0.2%Trp+Acetate、0.4%Trp 和 0.4%Trp+Acetate;每組 9頭豬。試驗(yàn)日糧在基礎(chǔ)日糧上添加0%、0.2%或0.4%色氨酸,各組日糧均等能等氮。適應(yīng)期3d,試驗(yàn)期12 d。在試驗(yàn)d 0-7各組仔豬自由采食。在試驗(yàn)d 8灌注10 mL 10%乙酸誘導(dǎo)腸道炎癥或灌注等體積0.9%生理鹽水作為對照,試驗(yàn)d 8-12以乙酸處理組斷奶仔豬采食量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配對飼喂。結(jié)果表明,0.2%色氨酸提高了斷奶仔豬d0-7平均日增重和飼料利用效率(P0.05);0.2%和0.4%色氨酸緩解了乙酸引起的斷奶仔豬d 8-12平均日增重和飼料利用效率的降低(P0.05)、結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)的破壞、緊密連接蛋白ZO-1表達(dá)的下調(diào)(P0.05)、炎癥因子(IL-1β、IL-6和IL-8)和Toll樣受體TLT4 mRNA表達(dá)的上調(diào)(P0.05)、炎癥(STAT3和p65)和凋亡相關(guān)蛋白(Cleaved-Caspase-3)表達(dá)的上調(diào)(P0.05)、5-羥色胺降解轉(zhuǎn)運(yùn)載體SERT mRNA表達(dá)的下調(diào)(P0.05)。因此日糧添加色氨酸可以提高斷奶仔豬的生長性能,并且可能通過調(diào)控5-羥色胺通路緩解乙酸誘導(dǎo)的斷奶仔豬腸道屏障功能紊亂和炎癥反應(yīng)。試驗(yàn)二旨在研究色氨酸對葡聚糖硫酸鈉(Dextransodium sulfate,DSS)誘導(dǎo)的小鼠腸道炎癥的緩解作用和機(jī)制。試驗(yàn)選取80只8周齡C57BL/6J雄性小鼠(平均體重為19.9±0.22g),根據(jù)體重隨機(jī)分為4個(gè)組:對照、DSS、Trp和Trp+DSS;每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)4只小鼠。適應(yīng)期7d,試驗(yàn)期17d。試驗(yàn)期間飲水中色氨酸的添加量為0或0.1mg/gBW/d;試驗(yàn)d8-14使用2%DSS(w/v)建立小鼠急性結(jié)腸炎模型;試驗(yàn)d 15-17所有DSS處理小鼠恢復(fù)正常飲水。結(jié)果表明,色氨酸提高了試驗(yàn)d 0-7小鼠的平均日采食量和平均日飲水量(P0.05);色氨酸緩解了DSS誘導(dǎo)的小鼠體重的下降、死亡率的增加、結(jié)腸的縮短、疾病活性指數(shù)的上升和腸道病理損傷(P0.05);色氨酸改善DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸屏障損傷和炎癥反應(yīng)主要是通過維持結(jié)腸緊密連接蛋白(ZO-1、Occludin 和 Claudin-1)結(jié)構(gòu)和表達(dá)(P0.05),抑制黏蛋白(MUC1 和 MUC2)mRNA表達(dá)的提高(P0.05),減少免疫細(xì)胞(中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞)向結(jié)腸固有層和黏膜下層的浸潤,抑制促炎性細(xì)胞因子IL-6、TNF-α、IL-17a、G-CSF和MIP-1amRNA表達(dá)的升高(P0.05),促進(jìn)抑炎性細(xì)胞因子TGF-β2和TGF-β3 mRNA的表達(dá)(P0.05),抑制TLR2和TLR4 mRNA以及NF-κB蛋白表達(dá)的上調(diào)(P0.05)。色氨酸同樣緩解了 DSS誘導(dǎo)的空腸腸道屏障損傷和炎癥反應(yīng)。這可能與色氨酸維持了結(jié)腸和空腸5-羥色胺穩(wěn)態(tài)(分別緩解結(jié)腸SERT和空腸TPH1基因表達(dá)的下調(diào))以及調(diào)節(jié)5-羥色胺受體的基因表達(dá)(均促進(jìn)HTR1和HTR4基因表達(dá))相關(guān)(P0.05)。因此飲水添加色氨酸緩解DSS引起的小鼠體重下降和死亡率增加,并且可能通過調(diào)控5-羥色胺信號通路緩解DSS誘導(dǎo)的小鼠腸道屏障功能紊亂和炎癥反應(yīng)。試驗(yàn)三旨在研究色氨酸添加對脂多糖誘導(dǎo)大鼠空腸葡萄糖和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)能力的影響。試驗(yàn)選取24只7周齡SD大鼠(平均體重191±7.2 g),根據(jù)體重隨機(jī)分為3個(gè)組(對照、脂多糖、色氨酸+脂多糖組),每組8只大鼠。適應(yīng)期7 d,試驗(yàn)期9 d。試驗(yàn)期間飲水中色氨酸的添加量為0或0.1mg/gBW/d;在試驗(yàn)d8大鼠腹腔注射脂多糖(5mg/kgBW)誘導(dǎo)腸道炎癥或注射相同體積的0.9%生理鹽水作為對照處理。注射24 h后采樣,通過Ussing Chamber技術(shù)檢測空腸腸道通透性、葡萄糖和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)能力以及轉(zhuǎn)運(yùn)載體基因表達(dá)。結(jié)果表明,飲水中添加色氨酸緩解了脂多糖引起大鼠空腸通透性的增加(P0.05)、葡萄糖和氨基酸(谷氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、色氨酸和亮氨酸)鈉離子轉(zhuǎn)運(yùn)的降低(P0.05)以及葡萄糖(SGLT1)、氨基酸(SNAT2和LAT2)轉(zhuǎn)運(yùn)載體和Na+/K+-ATP酶(ATP1A2)mRNA表達(dá)的降低(P0.05)。綜上所述,色氨酸可能通過維持腸道緊密連接蛋白表達(dá)和分布以及黏蛋白基因表達(dá)、調(diào)控促炎性和抑炎性細(xì)胞因子的基因表達(dá)、抑制炎癥信號通路的激活以及促進(jìn)腸道葡萄糖和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)緩解試驗(yàn)性腸道炎癥引起的腸道屏障損傷和炎癥反應(yīng)。色氨酸緩解實(shí)驗(yàn)性腸道炎癥引起的5-羥色胺含量和受體表達(dá)的改變,提示5-羥色胺可能參與色氨酸修復(fù)腸道屏障和緩解腸道炎癥的作用。本研究為色氨酸在動物和人類腸道健康中的應(yīng)用提供了試驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S828.5
【部分圖文】：

３ＩＡＡ：叼｜噪－３－乙酸：Ｉｎｄｏｌｅ：吲哚；５＊ＯＨ－ＩＡＡ：?５－輕基－ｎ？丨噪－３乙酸：Ｓｋａｔｏｌｅ：臭爽素：Ｔｒｙｐｔａｍｉｎｅ：色胺。??２．１．３．６日糧色氨酸和乙酸處理對斷奶仔豬結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)的影響??日糧色氨酸和乙酸處理對斷奶仔豬結(jié)腸組織形態(tài)的影響見圖２－１。結(jié)腸組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)分析??顯示，與０％Ｔｒｐ組相比，乙酸引起０％Ｔｒｐ＋ＡＣｅｔａｔｅ組斷奶仔豬結(jié)腸隱窩結(jié)構(gòu)和腸道黏膜形態(tài)的破??壞，以及黏膜下層組織的增厚；但添加日糧添加０．２％和０．４％色氨酸緩解乙酸引起的結(jié)腸腸道結(jié)??構(gòu)破壞。??０＾〇?Ｔｒｐ?０．２Ｈ?Ｔｒｐ?０．４＾ｂ?Ｔｒｐ??％?謂１續(xù)??Ｉ?ｌ??■?１．翻??■．以?激?￣??圖２－１日糧色氨酸和乙酸處理對斷奶仔豬結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)的影響??注：２４日齡斷奶仔豬分別飼喂含０％、０．２％和０．４％色軟酸的日糧７ｄ，在試驗(yàn)ｄ８后腸灌注１０％乙酸誘導(dǎo)急性結(jié)腸炎，對照俎灌注０．９％生理??鹽水。在試驗(yàn)ｄ?１２屠宰并采集結(jié)腸組織進(jìn)ｆｆ固定和Ｈ＆Ｅ染色。比例尺＝４００微米。??２．１．３．７日糧色氨酸和乙酸處理對斷奶仔豬結(jié)腸緊密連接、炎癥和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響??日糧色氨酸和乙酸處理對斷奶仔豬結(jié)腸緊密連接、炎癥和凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響（圖２－２??和２－３）。由圖可知，與０％Ｔｒｐ相比，乙酸處理降低（尸＜０．０５）?０％Ｔｒｐ＋Ａｃｅｔａｔｅ組斷奶仔豬結(jié)腸??組織Ｚ０－１蛋白的表達(dá)；而與０％Ｔｒｐ＋Ａｃｅｔａｔｅ組相比，日糧添加０．２％和０．４％色氨酸緩解Ｃ尸＜?０．０５）??３７??

注：１數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差，日增重和體重ｎ?＝?４０；采食量和飲水量１０；?ａ－ｂ：同行均值具有不同肩標(biāo)，差異顯著（尸＜０．０５）。??２．２．３．２色細(xì)｜和ＤＳＳ對小鼠體重、存活率＇結(jié)脎長度和腸道疾病活性的影響??色氨酸添加和ＤＳＳ對小鼠體重、存活率、結(jié)腸長度和腸道疾病活性的影響見圖２４。與對照??組相比，ＤＳＳ顯著降低了（Ｐ＜０．０５）ＤＳＳ添加后ｄ７－１０小鼠的體重；然而Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠的體??重除在ｄ?８顯著低于對照組（Ｐ?＜?０．０５），在其他時(shí)間與之均無顯著性差異（／＞?＞?０．０５?）（圖２４Ａ）。??與對照組相比，ＤＳＳ引起了小鼠的死亡（死亡率為６０％），但在Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組并沒有發(fā)生小鼠的??死亡（尸＜０．０５）（圖２＊４Ｂ）。與對照組相比，ＤＳＳ引起了小鼠嚴(yán)重的腹瀉和腸道出血，導(dǎo)致腸??道疾病活性顯著增加（尸＜０．０５）（圖２４Ｄ）。與ＤＳＳ組相比，Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠的盲腸縮短有所??緩解（戶＜０．０５）（圖２＞４Ｃ）。以上結(jié)果說明色氨酸明顯緩解ＤＳＳ急性炎癥模型引起的小鼠死亡、??體重降低和結(jié)腸縮短。另外，與對照組相比，ＤＳＳ處理降低了?ＤＳＳ和Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠的肝臟器??官指數(shù)（Ｐ＜?０．０５）（表２－１５）

成?彼岷停模櫻傭孕∈蠼岢?涂粘ψ櫓?翁?撓跋歟崳?色氨酸和ＤＳＳ對小鼠結(jié)腸和空腸組織形態(tài)的影響見圖２－５。與對照組相比，ＤＳＳ引起結(jié)腸和??空腸黏膜下層組織炎性細(xì)胞浸潤和黏膜完整性損傷。與ＤＳＳ組相比，Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠因色氨酸??的添加維持了空腸的絨毛和隱窩完整性以及結(jié)腸黏膜結(jié)構(gòu)完整性。??■？１１％?ｒｏｉ??飛顆ｆ＿??、■麵■■??圖２－５?ＤＳＳ和色氨酸對小鼠結(jié)腸和空腸組織形態(tài)的影響??注：對照組、ＤＳＳ組、Ｔｒｐ組和Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠結(jié)腸（Ａ和Ｂ）空腸（Ｃ和Ｄ）?Ｈ＆Ｅ染色圖片。每個(gè)處理３個(gè)重復(fù)，結(jié)果表示為代表??性圖片。圖Ａ：?４ｘ比例尺＝１０００微米，圖Ｃ：?１０？比例尺＝４００微米，圖Ｂ和Ｄ：?２０？比例尺＝２００微米。??２．２．３．４色氨酸和ＤＳＳ對結(jié)腸和空腸黏蛋白基因表達(dá)的影響??色氨酸和ＤＳＳ對結(jié)腸和空腸黏蛋白Ｍｔ／Ｃ７和Ｍｔ／Ｃ２的ｍＲＮＡ表達(dá)的影響見圖２－６。在結(jié)腸??組織，與對照組相比，ＤＳＳ組小鼠黏蛋白Ｍ／Ｃ／和Ａ／ｔ／Ｃ２的ｍＲＮＡ表達(dá)顯著上調(diào)（戶＜０．０５）：??而Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠黏蛋白ＭＵＣ７和Ｍ／Ｃ２的ｍＲＮＡ表達(dá)顯著低于（尸＜?０．０５）?ＤＳＳ組，并且與??對照組無顯著性差異（尸＞０．０５）。在空腸組織，Ｔｒｐ和Ｔｒｐ＋ＤＳＳ組小鼠的黏蛋白Ａ＾／Ｃ７的ｍＲＮＡ??表達(dá)顯著低于（尸＜０．０５）其他兩組，且Ｔｒｐ和Ｔｒｐ＋ＤＳＳ兩組之間無顯著性差異（尸＞?０．０５）；與??對照相比
【參考文獻(xiàn)】

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1 Megan R Ruth;Catherine J Field;;The immune modifying effects of amino acids on gut-associated lymphoid tissue[J];Journal of Animal Science and Biotechnology;2013年03期

2 高侃;汪海峰;章文明;劉建新;;益生菌調(diào)節(jié)腸道上皮屏障功能及作用機(jī)制[J];動物營養(yǎng)學(xué)報(bào);2013年09期

3 劉虎傳;張敏紅;馮京海;姜海龍;楊曉嵐;姜禮文;陳燕;;益生菌制劑對早期斷奶仔豬生長性能和免疫指標(biāo)的影響[J];動物營養(yǎng)學(xué)報(bào);2012年06期

本文編號：2880584