PepT1对MDP诱导草鱼肠道炎症反应的调控作用及分子机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31702378
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    瞿符发
  • 依托单位：
    长沙学院
  • 学科分类：
    C1907.水产生物免疫学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The oligopeptide transporter 1 (PepT1) plays a crucial role in bacterial-induced intestinal inflammation through transport bacterial peptides muramyl dipeptide (MDP) into intestinal epithelial cells. We previously found that PepT1 was involved in MDP-induced intestinal inflammation of grass carp. However, their related regulation network and mechanism remain mysterious. Therefore, this project will further intervene the expression of PepT1 to clarify the regulation role of PepT1 in MDP-induced intestinal inflammation through the analysis of intestinal morphology, MPO activity and expression level of inflammatory cytokines at molecular levels. By analyzing response relation between the expression of PepT1, intestinal inflammation, upstream transcription factors (NF-κB and STAT3) and downstream signal transduction molecules (NOD2 and RICK), we will further reveal the upstream regulatory mechanism and downstream signaling pathways of PepT1 in MDP-induced intestinal inflammation. The approval and successful implementation of this project will not only contribute to understanding the function and molecular mechanisms of PepT1 in MDP-induced intestinal inflammation, but also provide a new insight into the mechanisms of intestinal inflammation in fish.
小肽转运载体1（PepT1）通过介导肠道细菌代谢产物胞壁酰二肽(MDP)的跨膜运输，对动物肠道细菌性炎症反应发挥着关键的调控作用。我们前期研究表明PepT1参与了MDP诱导的草鱼肠道炎症反应，但对其调控网络和作用机制尚不清楚。基于这一科学问题，本项目拟进一步通过干预草鱼肠道PepT1的功能，分析MDP刺激前后肠道形态、MPO活性和炎症因子水平的变化规律，在分子水平系统阐明PepT1对MDP诱导肠道炎症反应的调控作用；通过研究草鱼PepT1表达、肠道炎症水平、PepT1上游转录因子（NF-κB、STAT3等）及下游信号转导分子（NOD2、RICK等）之间的响应关系，解析草鱼PepT1在MDP诱导肠道炎症反应中的上游调控机制和下游信号转导途径。本研究不仅有助于理解PepT1在草鱼肠道细菌性炎症中的功能及MDP诱导肠道炎症反应的分子机制，同时还将为解析鱼类肠道炎症发生的机制提供理论基础。

结项摘要

研究表明，细菌胞壁酰二肽/小肽转运载体1（MDP/PepT1）途径对哺乳动物细菌性肠道炎症反应发挥着关键的调控作用。然而，在低等脊椎动物鱼类中是否存在MDP/PepT1信号途径，其是否参与调节肠道炎症反应尚不清楚。因此本研究以草鱼为研究对象，1）利用现代分子克隆技术鉴定了草鱼肠道PepT1基因序列，通过同源建模的方法获得了蛋白空间结构，解析了草鱼PepT1对细菌二肽MDP分子结合模式及免疫应答规律，阐明了草鱼肠道PepT1对细菌MDP诱导肠道炎症反应的调控作用；2）克隆了草鱼PepT1基因上游调控序列，生物信息学方法预测了转录因子结合位点，利用双荧光素酶报告基因系统验证了转录因子对肠道PepT1的表达调控作用，研究了谷氨酰胺二肽、丁酸钠和三丁酸甘油酯在活体和离体条件下对草鱼肠道PepT1表达的营养调控规律，从而揭示了草鱼肠道PepT1的上游调控及营养干预机制；3）克隆并鉴定了草鱼肠道MAPK通路关键基因序列，利用细菌MDP诱导的肠炎模型研究了MAPK通路对免疫刺激的应答规律，通过特异性抑制剂干预MAPK信号通路活性，研究MDP刺激后对肠道炎症因子表达的影响，从而解析MAPK信号通路对MDP/PepT1诱导的肠道炎症反应的调控作用。本项目研究结果不仅为深入解析草鱼细菌性肠炎发生的分子机理提供理论基础，同时亦可为鱼类细菌性肠炎病害防控提供潜在的治疗靶点。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
p38 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are involved in intestinal immune response to bacterial muramyl dipeptide challenge in Ctenopharyngodon idella
p38 丝裂原激活蛋白激酶 (MAPK) 参与草鱼细菌胞壁酰二肽攻击的肠道免疫反应
  • DOI：
    10.1016/j.molimm.2019.12.007
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Molecular Immunology
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yu;ong Sun;Wenqian Xu;Die Li;Hui Zhou;Fufa Qu;Shenping Cao;Jianzhou Tang;Yonghua Zhou;Zhimin He;Hang Li;Zhigang Zhou;Zhen Liu
  • 通讯作者：
    Zhen Liu
Effects of dietary glutamine supplementation on growth performance, antioxidant status and intestinal function in juvenile grass carp (Ctenopharyngodon idella)
日粮添加谷氨酰胺对草鱼幼鱼生长性能、抗氧化状态和肠道功能的影响
  • DOI：
    10.1111/anu.12883
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Aquaculture Nutrition
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Fufa Qu;Zhen Liu;Yi Hu;Qiong Zhao;Yi Zhou;Zhuangpeng Liu;Lei Zhong;Shuangqing Lu;Jianzhong Li
  • 通讯作者：
    Jianzhong Li
Dietary supplementation with fermented plant meal enhances growth, antioxidant capacity and expression of TOR signaling pathway genes in gibel carp (Carassius auratus gibelio var. CAS V)
膳食补充发酵植物粉可增强银鲫 (Carassius auratus gibelio var. CAS V) 的生长、抗氧化能力和 TOR 信号通路基因的表达
  • DOI：
    10.1016/j.aqrep.2020.100559
  • 发表时间：
    2021-03-01
  • 期刊：
    AQUACULTURE REPORTS
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Cao, Shenping;Mo, Peng;Liu, Zhen
  • 通讯作者：
    Liu, Zhen
Fish c-Jun N-Terminal Kinase (JNK) Pathway Is Involved in Bacterial MDP-Induced Intestinal Inflammation
鱼 c-Jun N 末端激酶 (JNK) 通路参与细菌 MDP 诱导的肠道炎症
  • DOI：
    10.3389/fimmu.2020.00459
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Frontiers in Immunology
  • 影响因子：
    7.3
  • 作者：
    Fufa Qu;Wenqian Xu;Zhangren Deng;Yifang Xie;Jianzhou Tang;Zhiguo Chen;Wenjie Luo;Ding Xiong;Dafang Zhao;Jiamei Fang;Zhigang Zhou;Zhen Liu
  • 通讯作者：
    Zhen Liu
Two novel MKKs (MKK4 and MKK7) from Ctenopharyngodon idella are involved in the intestinal immune response to bacterial muramyl dipeptide challenge
来自草鱼的两种新型 MKK（MKK4 和 MKK7）参与细菌胞壁酰二肽攻击的肠道免疫反应
  • DOI：
    10.1016/j.dci.2019.01.001
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Developmental and Comparative Immunology
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Qu Fufa;Tang Jianzhou;Peng Xiangyu;Zhang Hui;Shi Liping;Huang Zhenzhen;Xu Wenqian;Chen Huiqing;Shen Ying;Yan Jinpeng;Li Jianzhong;Lu Shuangqing;Liu Zhen
  • 通讯作者：
    Liu Zhen

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NOD2-RIP2通路介导MDP/PepT1调控草鱼肠道炎症反应的分子机理及营养干预研究
  • 批准号：
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    2023
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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