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为了阐明色氨酸促进肠道β-防御素分泌与其信号通路的mTOR、TPH和IDO关系,本论文以Sprague-Dawley大鼠为动物模式,采用雷帕霉素、对氯苯丙氨酸、1-MT分别对mTOR、TPH和IDO进行抑制后,研究口服色氨酸对回肠粘膜BD(β-defensins)表达的影响。同时研究日粮添加不同水平的色氨酸对断奶仔猪肠道免疫与健康的影响。具体研究包括以下四个研究内容:研究内容一:旨在研究色氨酸代谢酶--吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)在色氨酸促进肠道β-防御素分泌的信号通路中的作用。试验选择49日龄体重204±1.2 g的SD大鼠(母)40只,平均分成以下4组:(1)口服0.5 ml生理盐水(对照组),(2)口服0.5 ml含色氨酸(260 mg/kg/d)生理盐水(Trp组),(3)口服0.5 ml含1-MT(50 mg/kg/d)生理盐水(1-MT组),(4)口服0.5 ml含1-MT和色氨酸生理盐水(1-MT+Trp组)。每组10个重复,每个重复1只大鼠。预试期3 d,正试期7 d。四组大鼠均饲喂无氮日粮。预试期和正试期1-MT组和1-MT+Trp组每天口服1-MT,正试期Trp组和1-MT+Trp组每天口服L-色氨酸。第8 d每组随机抽取6只进行屠宰并采集动物肝脏、空肠、回肠和血液等样本。结果表明对照组回肠IL-22含量显著高于1-MT组和1-MT+Trp组(P<0.05),空肠IL-22的含量情况与IL-17相似,1-MT+Trp组显著低于另外三组实验组(P<0.05)。Trp组在defa4基因的表达量上显著高于另外三组试验组(P<0.05),Trp组的r BD2基因表达量在回肠组织中显著高于1-MT+Trp组(P<0.05)。当色氨酸调控防御素分泌的通路关键酶IDO受1-MT的抑制时,SD大鼠肠道防御素分泌量显著下降。研究内容二:旨在研究色氨酸代谢酶色氨酸羟化酶(TPH)在色氨酸促进肠道β-防御素分泌的信号通路中的作用。试验选择49日龄体重183.25±1.2 g的SD大鼠(母)40只,平均分成以下4组:(1)腹腔注射0.5 ml生理盐水(对照组),同时口服0.5 ml生理盐水,(2)腹腔注射0.5 ml生理盐水,同时口服0.5ml含色氨酸(260 mg/kg/d)生理盐水(Trp组),(3)腹腔注射0.5 ml PCPA(200mg/kg/d),同时口服0.5 ml生理盐水(PCPA组),(4)腹腔注射0.5 ml PCPA,同时口服0.5ml含色氨酸(260 mg/kg/d)生理盐水(PCPA+Trp组)。每组10个重复,每个重复1只大鼠。预试期3 d,正式期7 d。四组大鼠均饲喂无氮日粮。预试期和正试期PCPA组和PCPA+Trp组每天腹腔注射PCPA,正试期Trp组和PCPA+Trp组每天口服L-色氨酸。第8 d每组随机抽取6只进行屠宰并采集大鼠肝脏、空肠、回肠和血液等样品。结果表明,对照组空肠5-ht含量显著高于另外三个处理组(p<0.05),对照组回肠5-ht含量与pcpa组和pcpa+trp组之间差异显著(p<0.05),对照组空肠tph含量显著高于与pcpa组和pcpa+trp组(p<0.05)。在回肠组织中trp组defa4基因,rbd2基因表达量显著高于另外三组试验组(p<0.05)。当色氨酸调控防御素分泌的通路关键酶tph受pcpa的抑制时,空肠组织的rbd2的分泌量显著升高。研究内容三:旨在研究mtor在色氨酸促进肠道β-防御素分泌的信号通路中的作用。试验选择49日龄体重212.25±1.2g的sd大鼠(母)40只,平均分成以下4组:(1)腹腔注射0.5ml生理盐水(对照组),同时口服0.5ml生理盐水,(2)腹腔注射0.5ml生理盐水,同时口服0.5ml含色氨酸(260mg/kg/d)生理盐水(trp组),(3)腹腔注射0.5ml抑制剂rapa(1.5mg/kg/d)(rapa组),同时口服0.5ml生理盐水,(4)腹腔注射0.5ml抑制剂rapa(1.5mg/kg/d),同时口服0.5ml含色氨酸(260mg/kg/d)生理盐水(rapa+trp组)。每组10个重复,每个重复1只大鼠。预试期3d,正式期7d。四组大鼠均饲喂无氮日粮。预试期和正试期rapa组和rapa+trp组每天腹腔注射pcpa,正试期trp组和rapa+trp组每天口服l-色氨酸。第8d每组随机抽取6只进行屠宰并采集大鼠肝脏、空肠、回肠和血液等样品。结果表明,rapa组在空肠组织中并没有检测出defb蛋白的存在。rapa组的akt蛋白表达量也低于另外三组试验组。rapa组的rbd2基因的表达量显著低于另外三组试验组(p<0.05),trp组的rbd2基因表达量在数值上要高于另外三组试验组,但是差异不显著(p>0.05)。当色氨酸调控防御素分泌通路关键蛋白mtor受rapa抑制时,sd大鼠肠道内防御素的分泌量显著下降。研究内容四:日粮中色氨酸水平对断奶仔猪肠道免疫与健康的影响。选择40头28±2d断奶,平均体重为5.42±1.52kg的健康荣昌内三元((长白×大白)×荣昌猪)仔猪,采用单因素完全随机设计,根据日粮中色氨酸含量设4个处理,每组10头。4个处理分别为:(1)低色氨酸组0.14%,(2)正常色氨酸组0.21%(对照),(3)高色氨酸组0.28%,(4)超高色氨酸组0.35%。试验期共33d,其中,预试期5d。于正试期第29d,每组随机选5头进行屠宰采样。结果表明,试验仔猪平均日增重、平均采食量均随着日粮中色氨酸的浓度提高而升高。各试验组的腹泻率从日粮trp水平从低到高排列分别为2.9%、1.4%、1.8%和3.6%。试验仔猪空肠长度指数与空肠重量指数均随着日粮中色氨酸含量的提高而增加。血浆中trp含量随着日粮trp增加而增加并且各实验组之间差异显著(p<0.05),0.21%组结肠内容物asp、thr、ser、glu、gly、ala、val、ile、leu、tyr、phe、lys、his、arg和pro含量均显著低于另外三组试验组(p<0.05)。日粮trp含量为0.35%的试验组5-羟色胺和吲哚胺2,3-双加氧酶的含量均显著高于另外三组试验组(P<0.05)。在断奶仔猪回肠组织中,白细胞介素17的含量随着日粮Trp浓度的升高而降低,并且差异显著(P<0.05)。肿瘤坏死因子的浓度也随着日粮中Trp的浓度升高而降低,但是各试验组之间差异不显著(P>0.05)。日粮中适宜色氨酸的添加水平可以降低机体内炎症因子的含量,一定程度上提高机体免疫力。