黄芩苷对副猪嗜血杆菌诱导后猪血管内皮细胞lncRNAs和miRNAs表达影响

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rrttwytpic
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
副猪嗜血杆菌(Glaesserella parasuis,GPS)常在猪场中引起副猪嗜血杆菌病。副猪嗜血杆菌为全世界危害养殖业主要细菌之一,表现症状为高热、呼吸困难、腹膜炎、心包炎和脑膜炎。在全球饲料中禁抗趋势下,且疫苗效果不稳定,亟待寻找一种新的抗生素替代物。副猪嗜血杆菌可以引起血管损伤和炎症,但目前血管损伤机制尚不完全清楚。lncRNAs(long non-coding RNA)和miRNAs(micro RNA)能调节炎症免疫反应已有报道。黄芩苷为黄芩主要活性成分,具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、治疗及预防糖尿病、保护心脑血管和神经、保护肝脏、增强免疫及抑制变态反应等作用。因此,本试验研究GPS感染猪血管内皮细胞后对lncRNAs和miRNAs表达的影响,并研究黄芩苷对lncRNAs和miRNAs表达的调节作用。通过高通量测序,发现黄芩苷可以调节副猪嗜血杆菌感染后lncRNAs和miRNAs表达,从而抑制血管炎症。1.黄芩苷对副猪嗜血杆菌诱导猪血管内皮细胞的转录组和lncRNA表达的影响试验设置3个组:空白对照组、GPS模型组、GPS+黄芩苷药物处理组。每组3个重复。分离原代血管内皮细胞,用10%胎牛血清M-199无双抗培养基重悬计数、稀释,使体系内细胞浓度为1×106个/m L,每个重复加入1 m L细胞悬液,1 m L无双抗培养基,黄芩苷处理组中加入500μg/m L黄芩苷0.25 m L。预处理1 h后,黄芩苷组,GPS模型组加入稀释到4×106 CFU/m L的对数期的副猪嗜血杆菌0.25 m L,空白组对照组用培养基补齐至2.5 m L,共培养12 h后,收集细胞,提取RNA,用Illumina Hiseq 2000平台进行测序。转录组结果表明,副猪嗜血杆菌刺激血管内皮细胞后,4067个基因差异表达(Fold change>2,P<0.05),其中1499个基因表达上调,2568个基因表达下调。KEGG分析显示差异基因主要富集在Toll样通路和肿瘤坏死因子通路。与副猪嗜血杆菌感染组相比,黄芩苷处理后,492个基因差异表达(Fold change>2,P<0.05),其中260个基因上调,232个基因下调;KEGG分析,富集的通路主要集中在细胞因子-细胞因子受体相互作用、肿瘤坏死因子信号通路等。通过PPI图进行分析,发现TLR2、CCL5、CXR4、CD40等基因位于蛋白质-蛋白质相互作用枢纽中心。对PPI网络中连接程度最高的30个基因进行KEGG富集分析,发现这些基因主要参与细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、趋化因子信号通路。Q-RT PCR结果显示,副猪嗜血杆菌感染血管内皮细胞后,CCL5、GBP1、SAMHD1表达上调,而黄芩苷处理后,这些基因表达下调。因此我们推测黄芩苷可通过改变CCL5、GBP1、SAMHD1等基因的表达,抑制基因所参与的细胞因子与细胞因子受体、TNF信号通路,减轻副猪嗜血杆菌感染。lncRNA结果表明:在副猪嗜血杆菌感染后,有584个lncRNAs差异表达,其中294个lncRNAs表达上调,290个lncRNAs表达下调(Fold change>2,P<0.05)。与副猪嗜血杆菌感染组相比,经黄芩苷处理后,27个lncRNAs的表达有显著差异,其中11个lncRNAs表达上调,16个lncRNAs表达下调。本试验通过顺式与反式对lncRNA靶基因进行预测,共获得18407个靶基因,其中264个靶基因为顺式预测,18167个靶基因为反式预测。对差异lncRNAs的靶基因进行KEGG分析发现,副猪嗜血杆菌感染猪血管内皮细胞后,对应靶基因主要集中参与了肿瘤坏死因子信号通路、细胞凋亡、NF-κB信号通路、N-聚糖生物合成。与副猪嗜血杆菌组相比,黄芩苷处理后,对应的靶基因主要参与了丙酸代谢、嘧啶代谢、肿瘤坏死因子信号通路。对lncRNAs与靶基因互作结果进行Q-RT PCR验证结果表明,副猪嗜血杆菌感染后,lncRNA ALDBSSCT0000001677、ALDBSSCT0000001353、MSTRG.10724.2和ALDBSSCT0000010434表达均显著上调,黄芩苷处理后,这4个lncRNAs表达均极显著下调,与测序结果一致。我们推测,黄芩苷可能通过调节lncRNA ALDBSSCT0000001677、ALDBSSCT0000001353、MSTRG.10724.2和ALDBSSCT0000010434的表达作用于GBP1、SAMHD1、CCL5等靶基因,减轻副猪嗜血杆菌感染所引起的血管炎症。2.黄芩苷对副猪嗜血杆菌诱导猪血管内皮细胞的miRNAs表达的影响按照相同实验处理,收集细胞进行miRNA表达谱分析。在3组(空白对照组、副猪嗜血杆菌感染组和黄芩苷处理组)中得到427个已知miRNAs和155个新miRNAs。副猪嗜血杆菌感染后,共22个miRNAs在血管内皮细胞中有显著差异表达。其中:19个miRNAs表达上调,3个miRNAs表达下调。其中ssc-mi R-375、ssc-mi R-155-3p和ssc-mi R-221-5p在副猪嗜血杆菌感染的血管内皮细胞中的表达水平均高于对照组。与副猪嗜血杆菌组相比,黄芩苷处理后,54个miRNAs在血管内皮细胞中显著差异表达,其中4个miRNAs表达上调,50个miRNAs表达下调。与副猪嗜血杆菌感染组相比,黄芩苷处理组ssc-mi R-375、ssc-mi R-122-5p和ssc-mi R-200b的表达水平下调幅度最大。使用mi Randa预测miRNA可能的靶基因,发现副猪嗜血杆菌感染组有5个差异表达miRNAs:ssc-mi R-221-5p、novel.114、novel.1、ssc-mi R-219a、ssc-mi R-146b,共获得5868个预测的靶基因,主要差异靶基因有:ENDPD8、COL4A2等。对差异靶基因进行KEGG分析,发现其参与的主要信号通路有:肌动蛋白细胞骨架调控、焦点黏附、ECM-受体相互作用、细菌侵袭上皮细胞、粘附连接等。黄芩苷组1个差异表达miRNA:ssc-mi R-192,获得99个预测的靶基因,主要靶基因有:EIF4E、MSN等。对miRNA的靶基因进行KEGG分析:发现靶基因参与的主要信号通路有:错配修复、过氧化物酶体、氧化磷酸化、DNA复制和ABC转运蛋白。综上所述,副猪嗜血杆菌感染猪血管内皮细胞后能改变血管内皮细胞lncRNAs和miRNAs表达,黄芩苷通过调节lncRNA ALDBSSCT0000001677、ALDBSSCT0000001353、MSTRG.10724.2和ALDBSSCT0000010434等重要lncRNA的表达作用于SAMHD1、CCL5等靶基因,从而减轻副猪嗜血杆菌的影响;主要通过调节ssc-mi R-192等miRNA和靶基因EIF4E、MSN等,减轻副猪嗜血杆菌诱导的血管炎症。
其他文献
深度学习发展至今在图像生成、图像迁移等范畴取得了出色的结果,然而如今研究与进展更加趋向于大规模数据的支撑,深层网络和大型数据集对样本集的获取和标注表达了更多需求。生成对抗网络可以缓解样本数据不足对训练的影响,但是其本身梯度易消失爆炸、模式崩溃、生成器和判别器不易收敛的问题极大影响了生成质量与效果。为了找到一种有效提取图像特征,提升网络性能与生成质量,解决人工标注样本标签困难的方法,本文提出了一种新
麦麸作为我国主要粮食作物小麦的副产物,易于获取,且富含大量营养成分,其中的酚类化合物是重要的活性物质,具有抗氧化活性、抗炎、抗突变和抗癌作用等生物活性。挤压处理能够改善麦麸食用品质,延长货架期,同时提高其中酚类化合物的可提取性。目前已有挤压处理对小麦酚类化合物的抗氧化性影响的相关研究,但对其具体酚类化合物组成的影响以及抗癌细胞增殖活性的研究很少见。本文以冀紫439黑小麦麸皮为原料,采用双螺杆挤压技
目的对住院的老年2型糖尿病患者自我效能、应对方式及自我管理行为的现状进行调查;分析一般资料对其自我效能、应对方式及自我管理行为的影响;探讨患者自我效能、应对方式及自我管理行为之间的关系。方法本研究于2019年12月至2020年11月,运用便利抽样法,选取武汉市某三级甲等医院内分泌科室,符合纳入排除标准的老年2型糖尿病患者186例作为研究对象。研究工具为:一般资料调查表、糖尿病自我效能问卷(SED)
再生稻是在水稻收获第一季后,开发头季腋芽再次种植收获的一季水稻。现为推动优质再生稻种植,本试验就头季稻和再生稻加工品质和基本成分、稻米蒸煮食用品质、淀粉的结构和功能三部分进行探索比较。第一部分比较了头季稻和再生稻的加工品质和基本成分。从加工品质方面来看,相比于头季稻,Qy和Flyx再生稻的出糙率分别下降了10.72%和6.07%,整精米率提高了2.60%和0.41%,垩白粒率降低了43.48%和3
随着物联网技术在工业领域内的兴起和应用,建立一个能为不同设备提供数据的监控系统己经不再是一个难题。为了解决物联网中人到物(H2T)之间的互联与交互问题,进一步去提高管理人员在工业生产过程中对设备主体信息数据获取的便携性与交互体验,本文以当下比较热门的增强现实技术为主,利用移动端的便捷性,将工业物联网与增强现实技术结合在一起,采用Android Studio与Unity3D软件开发工具,结合Easy
自2019年12月新型冠状病毒(简称COVID-19)爆发以来,我国对于疫情的防控极为重视。大学生是一个特殊的群体,从五湖四海汇聚到校园之中,具有很大的人群流动性和人群密度,因此大学校园疫情的防控显得极其重要。体温信息是疫情防控过程中一个最为重要的角色,目前应用最广泛的测温方式是手持额温枪进行测温,采用纸质表格人工记录。大学生人数众多,使用这种方式不仅测温准确性较低、效率较慢,而且还会存在交叉感染
学位
高氯酸盐是一种持久性的无机污染物,在环境中不易降解,具有较高的水溶性、扩散性和稳定性。这种性质导致高氯酸盐在全球范围内广泛存在,高氯酸盐的污染问题已成为一个全球性的环境问题。代谢性疾病的发生有时可能需要双重打击,第一产生脂肪变性,第二暴露促使机体发生氧化应激。随着居民生活水平的提高,脂质摄入过量,超重和肥胖问题越来越严重。这种亚健康状态恰好满足了疾病发生的第一个条件,导致人对毒物的毒性作用更敏感。
我国稻谷的生产和供求一直处于紧平衡状态,主要包括食用消费近三分之二的人口都以稻谷加工的大米或其它加工产品为主食。但在稻谷加工过程中会造成较为严重的浪费,稻谷过度加工导致营养成分的流失;加之去年疫情的影响,稻谷产量降低,对我国粮食安全问题造成一定威胁。稻谷在加工过程中会受到各种力的作用,然而在糙米力学特性方面有较多研究,缺乏对糙米摩擦学特性方面的讨论,因此对于糙米的摩擦学特性有明显的研究意义。本文以
分子变性和复性重折叠行为分析是天然胶原三螺旋形成机制研究的重要路径,对于胶原及其变性产物在生物材料、医药、食品领域中的应用也具有重要价值。诸多学者围绕热变性胶原的冷却复性行为进行了大量研究,并提出多种冷却复性过程中胶原三螺旋构象折叠形成的分子学机制。但针对另一类胶原变性过程,即尿素、胍盐等强极性化合物变性剂作用下的变性和复性行为却鲜有涉及。因此,本课题以尿素为变性剂,获取尿素致变性胶原,并通过透析