论文部分内容阅读
罗伊氏乳杆菌I5007是存在于动物肠道的有益乳酸杆菌。为探索罗伊氏乳杆菌I5007对新生乳仔猪肠道形态、肠道免疫功能和mi RNA表达谱的影响,及其参与的信号途径。试验选取6窝(每窝9只,超过9只,剔除弱子)健康的1日龄长×荣新生仔猪,分为2组,每组3窝:对照组每天每头灌喂2 mL 0.1%的蛋白胨溶液;罗伊氏乳杆菌组每天每头灌喂2 mL 0.1%蛋白胨溶液溶解的罗伊氏乳杆菌。从出生第1天开始灌喂,连续每天灌喂20天。在仔猪10和20日龄时,空腹称重,每窝挑选2头仔猪,每组每个日龄6头(6个重复),共24头,心脏放血屠宰,采集血液测定仔猪血清中炎性因子含量;截取相同位置的十二指肠、空肠、回肠和盲肠,测定十二指肠、空肠和回肠肠组织形态,结肠短链脂肪酸含量,空肠和盲肠微生物菌群结构,空肠和回肠免疫相关因子表达量及miRNA表达谱。试验结束,计算平均日增重,统计腹泻率。结果表明:1)与对照组相比,灌喂罗伊氏乳杆菌显著提高了仔猪11-20日龄的日增重(P<0.01),显著降低了仔猪1-20日龄的腹泻率(P<0.01)。2)灌喂罗伊氏乳杆菌显著增加了仔猪10日龄回肠绒毛高度/隐窝深度的比值(P<0.05),而对十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度没有显著影响。3)罗伊氏乳杆菌灌喂到10日龄对仔猪结肠短链脂肪酸没有显著影响;灌喂到20日龄有增加结肠乙酸含量的趋势(P<0.1),对其它短链脂肪酸含量没有显著影响。4)灌喂罗伊氏乳杆菌显著提高了10日龄的盲肠shannon指数(P<0.05);提高了厚壁菌门在20日龄空肠和盲肠中的比例,降低了变形菌门在10和20日龄空肠和盲肠中的比例;在属水平上,灌服罗伊氏乳杆菌增加了空肠和盲肠乳酸杆菌属的比例,降低了空肠链球菌属和盲肠类杆菌属的比例。5)灌喂罗伊氏乳杆菌到10日龄,空肠中Occludin的mRNA表达量显著增加(P<0.01),ZO-1和Claudin-1的蛋白表达量显著增加(P<0.05),而对回肠紧密连接蛋白表达没有显著影响。灌喂罗伊氏乳杆菌到20日龄,空肠ZO-1和Claudin-1的mRNA和蛋白表达量都显著增加(P<0.01),而对Occludin表达没有显著影响;但回肠Occludin的mRNA和蛋白表达量显著增加(P<0.05);空肠和回肠MUC-2mRNA表达量也都显著增加(P<0.01)。6)灌喂罗伊氏乳杆菌到10日龄,仔猪血清中炎性因子IL-6、IL-10和TNF-α的含量都显著增加(P<0.01);空肠炎性因子mRNA表达未见显著的影响,仅促炎因子IL-1β的蛋白表达量显著下调(P<0.05);回肠中促炎因子IL-1β蛋白表达量显著下调(P<0.05),IL-6mRNA表达量显著下调(P<0.01),抗炎因子TGF-βmRNA表达量显著上调(P<0.05)。灌喂罗伊氏乳杆菌到20日龄,血清中IL-1β含量显著下调(P<0.01),IL-6和TNF-α的含量都有下降的趋势(P<0.1);空肠中促炎因子IL-1β和TNF-α的蛋白表达量显著下调(P<0.05),回肠中促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达量显著下调(P<0.05)。7)灌喂罗伊氏乳杆菌到10日龄,空肠TLR-4 mRNA表达量有下调的趋势,TLR-6 mRNA表达量有上调的趋势(P<0.1);回肠TLR-4蛋白表达量显著下调(P<0.05),TLR-9 mRNA表达水平显著增加(P<0.01)。灌喂罗伊氏乳杆菌到20日龄时,空肠TLR-9 mRNA表达水平显著增加(P<0.01);回肠TLR-4mRNA表达量显著下降(P<0.05),TLR-2 mRNA表达水平显著增加(P<0.01);8)高通量测序结果表明,仔猪灌喂罗伊氏乳杆菌后,10和20日龄的空肠分别有7和9个miRNAs差异表达显著,只有1个mi RNA在两个日龄中都出现差异表达,故共有15个差异表达的mi RNAs;回肠在10和20日龄分别有14和9个miRNAs差异表达显著,其中4个miRNA在两个日龄中都出现差异表达,故共有19个差异表达的mi RNAs。且差异表达的miRNAs多与机体免疫调节相关。经生物信息学分析发现,空肠15个差异表达miRNAs的靶基因显著富集到66条通路中(P<0.05),回肠19个差异表达miRNAs的靶基因显著富集到48条通路中(P<0.05),两个肠道靶基因最多的通路中都包括与肠道免疫密切相关的PI3K-Akt和MAPK信号通路。综上所述,从新生仔猪开始灌喂罗伊氏乳杆菌能提高仔猪生长成绩,降低腹泻率,通过改善肠道形态和菌群结构,调节肠道紧密连接蛋白、炎性因子和Toll样受体的表达来改善肠道免疫功能,还发现罗伊氏乳杆菌能使肠道miRNAs产生差异表达,罗伊氏乳杆菌可能通过差异表达的miRNAs来刺激MAPK和PIK3-Akt等信号通路,影响肠道免疫因子,进而影响仔猪肠道的健康。