LPS诱导条件下猪小肠上皮细胞TLR4及其信号通路基因表达变化分析

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2015.07.003

畜牧兽医学报 ›› 2015, Vol. 46 ›› Issue (7): 1095-1101.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2015.07.003

LPS诱导条件下猪小肠上皮细胞TLR4及其信号通路基因表达变化分析

孙丽¹，夏日炜¹，殷学梅¹，喻礼怀¹，朱国强²，吴圣龙¹，包文斌^1*

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室，扬州 225009；2.扬州大学兽医学院，扬州 225009）

收稿日期:2014-09-28 出版日期:2015-07-23 发布日期:2015-07-20
通讯作者: 包文斌，博士，研究员，主要从事猪抗病育种研究，E-mail：wbbao@yzu.edu.cn
作者简介:孙丽(1992-)，女，江苏如皋人，硕士生，主要从事猪遗传育种研究，E-mail：sl19920327@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（31372285；31172183）；江苏省高校自然科学研究重大项目（14KJA230003）；转基因生物新品种培育科技重大专项（2014ZX08006-001B）；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

Analysis of Differential Expression of TLR4 and TLR4 Signaling Pathway Genes under Lipopolysaccharide-induced Pig Intestinal Epithelial Cells

SUN Li¹，XIA Ri-wei¹，YIN Xue-mei¹，YU Li-huai¹，ZHU Guo-qiang²，WU Sheng-long¹，BAO Wen-bin^1*

(1.Key Laboratory for Animal Genetics， Breeding，Reproduction and Molecular Design of Jiangsu Province，College of Animal Science and Technology，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China；2.College of Veterinary Medicine，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China)

Received:2014-09-28 Online:2015-07-23 Published:2015-07-20

摘要/Abstract

摘要：

本试验通过0.1和1 μg•mL^-1浓度的LPS诱导处理猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)，分别在2、4、6 h时利用实时荧光定量PCR方法检测TLR4及其信号通路相关基因（CD14、MyD88、TNF-α、IL-1β和IFN-α）mRNA水平相对表达量，初步探讨猪小肠上皮细胞受到产肠毒素大肠杆菌侵扰发生炎症反应的相关分子反应机理。结果发现，两种浓度的LPS均使得所检测的TLR4及其信号通路相关基因表达量上调，诱导后4～6 h的表达量急速上升，且高浓度的LPS诱导处理后各基因表达量上调倍数明显高于低浓度LPS诱导时各基因表达量上调倍数，高浓度的LPS对机体肠道的刺激引起了更为强烈的免疫反应，使正常机体更快地产生炎症反应。由此推测，大肠杆菌侵染猪肠道后将释放LPS，TLR4作为LPS的受体，受LPS诱导其表达量上调，进而引起TLR4信号途径的信号传递，传递过程中由于MyD88的依赖机制，MyD88表达量上调相对稳定，再经过级联免疫放大效应，大量的促炎细胞因子释放，导致炎症及腹泻水肿病的产生。

关键词: 猪, TLR4基因, 信号通路, 细胞因子

Abstract:

In this study，we exposed pig intestinal epithelial cells (IPEC-J2) to 0.1 and 1 μg•mL^-1 LPS for 2，4 and 6 h，respectively.Then，we estimated the relative mRNA expression of TLR4 and TLR4 signaling pathway-related genes (CD14，MyD88， TNF-α，IL-1β，IFN-α) using qPCR，which preliminary revealed the mechanism of the molecules related to inflammatory reactions in pig intestinal epithelial cells induced by enterotoxigenic Escherichia coli.Both concentrations of LPS upregulated the expression of TLR4 and its signaling pathway-related genes，and the expression level of all genes sharply increased from 4 to 6 h.The fold change of mRNA expression induced by 1.0 μg•mL^-1 LPS was significantly higher than that induced by 0.1 μg•mL^-1 LPS.The former stimulated the intestinal tract to produce stronger immune responses and more rapid development of inflammatory reactions.Above results suggested that LPS was released in the pig intestinal tract with E.coli infection，and upregulated the LPS receptor TLR4，leading to activation of the TLR4 signaling pathway.Given the dependency on myeloid differentiation factor 88 (MyD88) during signaling，stable upregulation of MyD88 and the cytokine cascade results in the release of large amounts of proinflammatory cytokines，causing inflammatory reactions，diarrhea and edema disease.

Key words: swine, TLR4 gene, signaling pathway, cytokines

中图分类号:

S828.2

孙丽，夏日炜，殷学梅，喻礼怀，朱国强，吴圣龙，包文斌. LPS诱导条件下猪小肠上皮细胞TLR4及其信号通路基因表达变化分析[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(7): 1095-1101.

SUN Li，XIA Ri-wei，YIN Xue-mei，YU Li-huai，ZHU Guo-qiang，WU Sheng-long，BAO Wen-bin. Analysis of Differential Expression of TLR4 and TLR4 Signaling Pathway Genes under Lipopolysaccharide-induced Pig Intestinal Epithelial Cells[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2015, 46(7): 1095-1101.

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LPS诱导条件下猪小肠上皮细胞TLR4及其信号通路基因表达变化分析

Analysis of Differential Expression of TLR4 and TLR4 Signaling Pathway Genes under Lipopolysaccharide-induced Pig Intestinal Epithelial Cells

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