TLR4/核因子κB介导热应激猪肠Treg/Th17失衡机制及在炎性肠病发生中的地位

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基本信息

  • 批准号:
    31472243
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1801.基础兽医学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Pig's inflammatory bowel disease(IBD) is widespread in China recently years.Heat stress, as well as a lot kinds of pathogenic bacterias,induce the take place of IBD in pigs. We found that the imbalance of Treg/Th17 in intestinal gut of pigs was correlated with the up-regulation of TLR4 in previous studies, speculated that TLR4 may mediated the imbalance of Treg/Th17 and play an important role in IBD induced by heat stress in pigs. In order to confirm our hypothesis, the following experiments will be conducted: (1) The expression of Foxp3 and RORγt will be detected by qRT-PCR and western blot as well the number of Treg/Th17 by flow cytometer in intestinal gut of heat stressed pigs;(2) Microstructure and ultrastructure of intestinal gut will be detected by light microscope and electron microscope as well the expression of proinflammatory cytokine by Elisa;(3) The expression of TLR4 and the activity of NF-κB will be detected by western-blot and EMSA,respectively. Elucidating the relationship between Treg/Th17 imbalance and the TLR4/NF-κB signal pathway of intestinal DC, which may be a upstream regulators of CD4+ T lymphocyte differention. (4) Investigating the role of TLR4/NF-κB pathway in the Treg/Th17 balance and intestinal inflammatory, the TLR4 high- expressing and gene silence plasmid will be constructed and transformed to DC, then co-cultured with intestinal cells or the supernatant be added to na?ve CD4+ T lymphocyte after heat shocked, and the number of Treg/Th17,the expression of RORγt/Foxp3 and the proinflammatory cytokine will be detected. (5) Investigating the role of TLR4/NF-κB in the formation of IBD induced by heat stress,the in vitro culture model of intestinal segment will be constructed, and the histologic structure and cytokines will be detected after the antagonist of TLR4/NF-κB pathway added and followed by heat stress. Consequently, the present study not only to elucidate the mechanism of TLR4/nuclear factor-κB mediates the imbalance of Treg/Th17 and it's positon in intestinal inflammation development in pigs under heat stress,but will constructe a base for completely discovery of pathology of IBD in pigs.
以腹泻为主要特征的猪炎性肠病(IBD)近年流行广泛,应激是诱因之一。前期研究发现TLR4上调与热应激猪肠Treg/Th17失衡高度相关,推测其介导促分化因子改变是失衡和炎症的重要原因。拟采用荧光定量、免疫印迹和基因沉默等技术,检测热应激猪:肠Treg/Th17数量、Foxp3、RORγt及促分化因子表达;肠结构和炎性因子表达;肠DC中TLR4表达和NF-κB活性,分析TLR4/NF-κB与失衡和炎症的相关性。分离培养DC,分别转染TLR4表达载体和RNAi载体,再热休克,检测NF-κB活性,并用上清处理幼稚CD4+T细胞,分析TLR4对NF-κB和Treg/Th17分化的影响;体外培养肠囊,拮抗物阻断TLR4/NF-κB通路,再热休克,分析对炎症的影响。体内外试验相互印证,阐述TLR4/NF-κB介导热应激猪肠Treg/Th17失衡机制及在IBD中的地位,为全面揭示IBD发病机制奠定基础。

结项摘要

以腹泻为主要特征的猪炎性肠病(IBD)近年流行广泛,应激是诱因之一,阐述其诱发IBD的分子机理可为该病的综合防控奠定基础。本项目采用荧光定量、免疫印迹和基因沉默等技术,对TLR4/NF-κB信号通路介导热应激猪肠Treg/Th17失衡的分子机制、Treg/Th17失衡在IBD发生中的地位及可能的防控策略进行了系统研究,发现:① 在温度35℃、湿度85%的饲养环境下,受试猪第7-14天出现以肠绒毛变短、隐窝变浅、炎性细胞浸润、粘膜下水肿及腹泻为主要特征的炎性肠病;② 热应激以激活MyD88非依赖性TLR4/NF-κB信号通路而上调炎性因子IL-6、IL-8和IL-17的表达,致肠CD4+T细胞由Treg向Th17飘移,从而驱动肠道的炎症过程是炎性肠病发生的主要原因;③ 构建了猪GM-CSF和IL-4的真核表达载体,转染IPEC-J2细胞后成功建立了GM-CSF和IL-4稳传细胞系。以该细胞系的培养上清为诱导剂,可刺激猪骨髓细胞分化成骨髓源DC细胞;④ HSP70过表达能显著增强肠上皮细胞和DC细胞NF-κB活性。但高表达TLR4,仅上调了DC细胞中NF-κB活性,肠上皮细胞未见明显改变。同时过表达HSP70和TLR4后,NF-κB活性显著增强,可见HSP70和TLR4能协同激活NF-κB信号通路;⑤ 在转录组水平上发现热应激处理的第7-21天TLR4/NF-κB信号通路关键分子显著上调,其下游炎性因子IL-6、IL-8、IL-17和IL-22表达水平亦见明显增高,再次印证了TLR4/NF-κB信号通路激活是热应激诱发炎性肠病重要机制的事实;⑥ 热应激猪肠道紧密连接蛋白Claudin-4下调,而磷酸化P38和ERK上调。体外培养的肠上皮细胞热休克处理5小时后紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-4下调,而磷酸化P38和ERK仍上调,抑制P38和ERK后,上述现象消失。可见热应激经MAPK信号通路调控紧密连接蛋白表达致肠粘膜损伤是致病的另一重要机制;⑦ 海洋多糖(壳聚糖)能以TLR4信号通路为作用靶点,经抑制TLR4/NF-κB和TLR4/P38信号通路的激活而下调致炎因子IL-6和IL-8的表达,发挥抗炎和粘膜修复作用,是炎性肠病防控的潜在天然海洋药物。研究结果将为全面揭示猪应激性炎性肠病的分子机制奠定基础,为基于天然海洋药物的防控技术开发提供依据。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(2)
巴马香猪Hsp70基因的克隆、生物信息学分析及其在猪肠上皮细胞IPEC-J2中的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    广东海洋大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韦美兰;徐汉进;雍艳红;贾汝敏;赵云涛;巨向红
  • 通讯作者:
    巨向红
Effect of Puerarin, Baicalin and Berberine Hydrochloride on the Regulation of IPEC-J2 Cells Infected with Enterotoxigenic Escherichia coli
葛根素、黄芩苷和盐酸小檗碱对产肠毒素大肠杆菌感染IPEC-J2细胞的调节作用
  • DOI:
    10.1155/2019/7438593
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
    EVIDENCE-BASED COMPLEMENTARY AND ALTERNATIVE MEDICINE
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu, Xiaoxi;Liu, Fenghua;Xu, Jianqin
  • 通讯作者:
    Xu, Jianqin
T Regulatory and T Helper 17 Populations with Transcription Factors in Pig Tissues in Response to Chronic Heat Stress
T 调节和 T 辅助 17 猪组织中具有转录因子的群体对慢性热应激的反应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF AGRICULTURE & BIOLOGY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yanhong Yong;Yuntao Zhao;Ravi Gooneratne;Ming Liao;Xianghong Ju
  • 通讯作者:
    Xianghong Ju
SOCS3 control the activity of NF-jB induced by HSP70 via degradation of MyD88-adapter-like protein (Mal) in IPEC-J2 cells
SOCS3 通过降解 IPEC-J2 细胞中的 MyD88 适配器样蛋白 (Mal) 控制 HSP70 诱导的 NF-jB 活性
  • DOI:
    10.1080/02656736.2018.1541484
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    International Journal of Hyperthermia
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Yan-Hong Yong;Ping Wang;Ru-Min Jia;Ravi Gooneratne;Hwa-Chain Robert Wang;Ming Liao;Xiang-Hong Ju
  • 通讯作者:
    Xiang-Hong Ju
猪骨髓源树突状细胞体外诱导培养与鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国预防兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    巩栋梁;雍艳红;韦美兰;石琳;李俊玉;陈进军;巨向红
  • 通讯作者:
    巨向红

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其他文献

黄芩苷通过抑制核因子-κB和激活核因子-E2相关因子2信号通路缓解脂多糖诱导的小鼠空肠炎症和氧化应激
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1006-267x.2022.02.053
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    动物营养学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    鲍明隆;孙心怡;梁梅;巨向红;雍艳红;马兴斌;于志超;郭依莹;刘晓曦
  • 通讯作者:
    刘晓曦
猪SOCS1基因的克隆、生物信息分析及热应 激条件下的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马铭龙;巨向红;雍艳红;贾汝敏;赵云涛;王 萍;廖明
  • 通讯作者:
    廖明
猪SOCS4基因的克隆生物信息学分析及热应激条件下的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    畜牧兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王萍;巨向红;雍艳红;贾汝敏;马铭龙;赵云涛;廖明
  • 通讯作者:
    廖明
猪SOCS3基因的克隆、生物信息分析及热应激条件下的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    畜牧兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王萍;巨向红;雍艳红;贾汝敏;赵云涛;马铭龙;廖明
  • 通讯作者:
    廖明

其他文献

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AI技术路线图

巨向红的其他基金

肠道菌群代谢物SA经FABP5/STAT3途径诱导热应激猪pTh17分化的机制研究
  • 批准号:
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  • 资助金额:
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    面上项目
肠道菌群代谢物SA经FABP5/STAT3途径诱导热应激猪pTh17分化的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SOCS-1负调控核因子κB在树突状细胞介导热应激猪Th1/Th2飘移中的作用机制
  • 批准号:
    31101862
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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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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