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基因编辑技术是修饰特定基因的新型分子工具,可在基因序列中有效引入新的突变,为分析基因功能和与表型相关的DNA序列提供了有效的手段。自发现以来,基因编辑技术已经成功应用在各种动物、植物及其他生物中,为基因治疗及精准作物育种等领域提供了重要技术支撑。本文旨在回顾近年来基因编辑工具的发展,阐述了经典编辑工具、碱基编辑工具和其他新编辑工具的进展,以期为相关领域科研人员进一步了解、优化编辑系统提供参考。
羊毛是重要的畜牧产品,由毛囊发育而来。毛囊是皮肤组织衍生的微器官,由毛囊干细胞、毛乳头、毛母质、外根鞘和内根鞘等20多种细胞组成,结构及细胞间通讯复杂。因此,提高羊毛产量和品质的前提是充分了解各种细胞相互作用下的毛囊发育特征。目前,细胞培养技术主要分为2D细胞培养和3D细胞培养。传统的2D细胞培养技术培养毛囊相关细胞时,与体内生长状况差距较大,毛发诱导能力逐渐丧失。3D细胞培养是将细胞在模拟组织和器官特异性的3D结构中进行培养,通过模拟天然环境,允许细胞聚集成为一定的形态,并且促进细胞-细胞的交流、细胞-细胞外基质的交流,从而恢复一定的在体功能,弥补了传统2D细胞培养的缺陷。本文简单介绍了3D细胞培养模型及种类、构建方法及在毛囊发育和生命科学相关研究中的应用,并展望了3D细胞培养技术在毛囊发育研究和其它领域的发展前景。
精液品质是选择优良种公畜(禽)的重要参考指标。肠道微生物既可以通过肠道-睾丸轴调节促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)、促卵泡生成素(follicle-stimulating hormone, FSH)、促黄体生成素(luteinizing hormone, LH)、睾酮(Testosterone, T)等生殖激素水平,也可调节肠道中丁酸、氨基酸、维生素、胆汁酸、气体信号分子(H2S、NH3和NO)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)和5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)等的合成与代谢,从而调控精液品质。因此,提高肠道中适宜微生物或其代谢物水平能够提高雄性动物精液品质。本文旨在阐明动物肠道微生物及其代谢物调控精液品质的研究进展,以期指导生产实践。
卵母细胞的冷冻保存是人类和动物辅助生殖中长期储存遗传资源的重要策略之一。然而,由于卵母细胞的表面积/体积比小、细胞渗透性差,在冷冻过程中极易受到冰晶形成、渗透性休克、氧化应激和冷冻保护剂毒性等损伤,严重降低其解冻后的发育能力。与其他动物相比,猪卵母细胞中丰富的脂滴含量降低了其低温耐受性,冷冻保存难度更大。尽管可以从玻璃化未成熟卵母细胞中获得活仔猪,但与新鲜卵母细胞相比,玻璃化冷冻卵母细胞的发育能力还有待进一步提升。本文主要从玻璃化冷冻猪卵母细胞的损伤类型、受损机制、缓解冷冻损伤的策略等方面进行综述,为进一步建立和完善猪卵母细胞玻璃化冷冻保存方案提供参考。
代谢相关脂肪性肝病是一种与代谢紊乱相关的慢性肝疾病,通常由体内脂肪、碳水化合物和蛋白质等代谢紊乱引起,其发病机制与炎症反应、氧化应激、胰岛素抵抗和肠道菌群稳态失调等有关。该病严重影响人和动物的肝健康,导致肝损伤、肝衰竭甚至肝癌的发生,增加糖尿病、心血管疾病等并发症乃至死亡的发生风险。源自蔬菜、水果、谷物及植物药材中的具有调节糖和脂类物质代谢、抗氧化应激、缓解炎症反应、改善肠道微生物菌群的天然活性物质可以调节肝代谢功能,减轻炎症反应,修复肝损伤,在代谢相关脂肪性肝病的预防和治疗中有着独特的优势。本文总结了能够调节糖脂代谢、抗氧化应激、缓解炎症反应、改善肠道菌群和胆汁酸代谢紊乱的天然活性物质,并阐述了这些活性物质在人和动物代谢相关脂肪性肝病中的潜在防治作用及其可能的机制,以期为临床医学或畜牧业生产实践中开发防治代谢相关脂肪性肝病的新药物提供理论参考。
畜禽胃肠道共生真菌是指在胃肠道中长期定植的真菌,它们与细菌等微生物菌群共同维持胃肠道微生态系统的稳定。多个研究表明,畜禽胃肠道中存在着大量共生真菌,这些真菌不仅不会引起疾病,还会对宿主起到多种有益作用。不同物种的胃肠道真菌种类有所不同,整体来看,畜禽胃肠道中的真菌主要包括子囊菌门(Ascomycoa)、担子菌门(Basidiomycota)和新美鞭菌门(Neocallimastigomycota)。畜禽胃肠道内的共生真菌群落组成会受到多种因素的影响,例如日粮、年龄、品种及健康状况等。与细菌类似,目前共生真菌研究主要通过传统培养基法、高通量测序法来进行。新兴的培养组学技术能够分离鉴定出的共生真菌种类更加多样。研究表明,共生真菌作为畜禽胃肠道微生物的重要组成部分,它直接或间接地参与了多种机体生理过程,如促进畜禽摄入的营养物质的消化、参与宿主免疫调节、促进糖酵解等。本文主要针对畜禽胃肠道有益或者潜在有益共生真菌,从共生真菌的种类、鉴定方法、影响因素、益生作用及其作用机制等方面展开综述,以期为调控畜禽胃肠道健康提供新的思路和参考。
反刍动物初乳中含有丰富的生物活性成分,其中microRNA是一类非编码RNA,可在转录后水平调节基因的表达,对于母体乳腺以及幼龄反刍动物肠道发育具有重要的调控作用。近年来,反刍动物初乳microRNA组成和功能的研究开始受到关注,本文综述了反刍动物初乳中microRNA的来源、组成及其影响因素、功能,以及目前研究的局限性和未来的研究方向,为生产高品质初乳,提高母仔一体化培育水平提供理论支撑。
猫作为广受欢迎的宠物伴侣,成为无数家庭中不可或缺的一员,其饲养量日益提高。食物不耐受是机体对不具有免疫性食物或食物添加剂的非免疫性异常生理反应,可影响任何年龄、性别与品种的猫,其临床特征多表现为消化道、呼吸道与皮肤症状。食物不耐受引起的消化系统性疾病最为常见,可导致猫出现消瘦、食欲不振和精神萎靡等症状,具有治疗周期长和易反复的特点。目前,鉴于临床上猫食物不耐受诊断技术的局限性以及对该问题关注度不足的情况,其检出率与实际流行情况存在显著偏差,这一现象为猫食物不耐受的准确诊断和及时治疗带来巨大挑战。因此,本文综合考虑猫的生理特征、营养需求和喂食策略,结合食物不耐受的临床表现、免疫学机制、诊断方法及治疗策略,概述了猫食物不耐受的当前状况和处理方法。本文以期引起广大临床宠物医师的关注,并为食物不耐受的临床诊疗提供思路与参考。
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染所引起的一种家猪和各种野猪急性出血的传染性疾病,由于高发病率和高致死性的特性对全球家猪养殖产业造成严重的经济损失。ASFV编码蛋白高达150多种,而ASFV结构蛋白作为病毒粒子的主要组成部分,在协助病毒吸附入侵宿主细胞、促进子代病毒颗粒复制、组装以及释放等过程发挥着重要作用。研究表明,病毒结构蛋白可通过与宿主蛋白的相互作用,促进病毒入侵、增殖、影响病毒毒力以及拮抗宿主免疫反应等。因此,本文通过概述ASFV结构蛋白与宿主蛋白的相互作用及其机制,为研究ASFV的致病机制以及ASF的防治提供参考。
细菌的生物被膜是指菌体嵌入自身产生的保护性基质中所形成的细菌聚集体。基于生物被膜的生存方式有助于微生物抵御机体的免疫反应和药物作用等外部威胁,因此,细菌的生物被膜会加重感染,并导致严重的动物疾病。生物被膜在动物病原菌的致病机理中发挥着诱导、调节局部炎症反应和促进细胞内侵袭等作用,其物理屏障作用可为病原体提供保护,影响治疗效果,并增加慢性感染和亚临床感染的风险。饲养动物、野生动物和伴侣动物等均可被细菌及其生物被膜感染,文章综述了细菌生物被膜在动物心血管、中枢神经、消化、生殖、呼吸、泌尿和皮肤等系统感染致病机理中的作用,以期为细菌生物被膜感染的准确检测和有效治疗提供参考。
急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是一种发病迅速、病因复杂且致死率较高的肾脏疾病,对动物生命健康构成严重威胁。近年来,间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)作为治疗急性损伤的有效方法已被广泛认可。然而,由于细胞疗法存在局限性,一种备受关注的新型无细胞治疗方法即间充质干细胞源外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosomes, MSC-exos)在急性肾损伤治疗方面引起了极大关注。MSC-exos通过多种机制(如抑制炎症反应、减少凋亡以及调节自噬等方式)发挥着治愈急性肾损伤的作用。本文将总结MSC-exos在动物AKI治疗方面取得的相关进展,并旨在为基于干细胞来源外泌体进行动物临床治理和应用提供理论参考。
异噁唑啉类药物具有多种功效。近年来,因其对各种类型体外寄生虫的疗效好、安全性高,被广泛应用于抗宠物体外寄生虫。异噁唑啉类药物选择性地抑制无脊椎动物的谷氨酸和γ-氨基丁酸门控氯离子通道,使其神经系统紊乱而瘫痪死亡。本文从结构特点、作用机制、药代动力学、药效学和临床驱虫应用等方面综述了异噁唑啉类驱虫药近年来的研究,分析了兽医领域中不同药物的应用情况及潜在毒性,展望异噁唑啉类动物驱虫药的未来发展情况。
旨在解析CUL2基因的结构变异是否影响基因表达及其与香猪皱皮严重程度之间的联系。本研究取200头6月龄皱皮香猪和普通香猪的皮肤和血样,采用PCR方法检测基因组中CUL2-I3-sv300位点的多态性分布,利用UCSC等在线软件分析该结构变异包含的功能元件,预测CUL2基因与其它基因间的互作网络,并应用RT-qPCR和Western blot技术检测CUL2以及皮肤胶原蛋白生成相关基因的表达量变化。结果表明,猪群中结构变异CUL2-I3-sv300表现出丰富的多态性,普通香猪中检测到缺失突变基因型MM、杂合型WM和野生型WW,而皱皮香猪中未检测到WW基因型;且皱皮香猪的M等位基因频率显著增加(P < 0.05)。生物信息学分析提示,结构变异CUL2-I3-sv300中含有一个短散在元件(short interspersed nuclear element, SINE)、3个内含子剪切抑制子(intronic splicing silencers, ISS)和4个RNA结合蛋白位点(RNA binding protein sites, RBPs)等功能元件;预测CUL2可直接调控HIF-1α,进一步调控VEGFA、MMP-1、MMP-9,最终影响皮肤胶原蛋白的生成。经皮肤样品检测,MM型皱皮CUL2的mRNA表达量明显高于其它基因型;且MM型皱皮CUL2的蛋白表达量高于MM型普通皮肤的相应值。同时,MM型皱皮的MMP-1、MMP-9表达量高于普通皮肤,HIF-1α、VEGFA、COL1A1、COL3A1、COL6A3基因表达量却低于普通皮肤。推测缺失型结构变异因丢失了SINE等功能元件,可促进皱皮CUL2等的表达,抑制胶原蛋白生成,进而加重香猪体侧皮肤褶皱的严重程度。
旨在基于填充序列数据,通过选择信号分析挖掘荣昌猪重要经济性状相关的候选基因,探究其在人工和自然选择过程中的受选择情况。本研究选取591头荣昌猪进行猪50K基因分型,随机选取其中120头进行全基因组测序,以全基因组重测序数据为填充参考模板对50K基因数据进行填充,基于填充序列数据开展遗传结构、Tajima’D和CLR分析。基因型填充后,基因型填充正确率为0.942,质控后保留了8 823 367个高质量SNPs(填充正确率为1.00)。遗传结构分析显示,荣昌猪群体不存在明显的群体分层,且绝大部分个体间遗传距离>0.1,分子亲缘系数 < 0.1。CLR检验筛选到226个潜在受选择区域,基因注释发现与繁殖、生长、胴体等性状相关的候选基因(CDK9、SLC2A8、IGF1R、GSK3B等基因)。利用Tajima’D检验检测到225个潜在受选择区域,基因注释发现与毛长度(CFAP299)、毛色或耳聋(MITF、ZNF532)、脂肪沉积(GSK3B)、繁殖(FOXP1)等性状相关的基因。进一步整合不同方法分析结果,发现11个相同的潜在受选择区域和123个候选基因,包括MITF、ZNF532、GSK3B等与耳聋和白化病、繁殖等经济性状相关的基因,并且发现1条显著的GO条目和KEGG通路(P < 0.05)与黑色素生成、视觉发育等通路相关。本研究根据富集分析结果和基因分子生物学功能,筛选出MITF、ZNF532、GSK3B、FOXP1、SLC2A8、CDK9、IGF1R、TBC1D4等8个重要候选基因可能参与调控荣昌猪毛色、耳聋、脂肪沉积、繁殖性能、生长性能等经济性状相关。该结果从全基因组水平探究了荣昌猪的遗传结构和选择信号特征,筛选出的重要候选基因为后续荣昌猪保种育种和特色性状的遗传机制解析提供了重要的理论参考。
旨在利用721只固始鸡F2代鸡群,鉴定影响肌内脂肪沉积的候选基因G3BP1的SNPs位点,用于肉质性状的分子标记开发,并利用固始鸡肌内前脂肪细胞深入探究其功能。本研究首先鉴定了G3BP1基因上的SNPs位点,发现3个突变位点处于强连锁不平衡状态,尤其是13588667G>A位点的不同基因型与固始鸡F2资源群的皮脂、皮脂率和肌内脂肪等肉质性状显著相关(P < 0.05)。因此,G3BP1基因13588667G>A位点可以作为影响肌内脂肪沉积的一个重要的分子标记。此外,本研究利用qRT-PCR、CCK-8、流式细胞术、甘油三酯含量测定和油红O染色等方法,评价了G3BP1基因对固始鸡肌内前脂肪细胞增殖与分化的影响。结果表明,过表达G3BP1后,肌内前脂肪细胞中增殖标志基因CDK1、CCNB2、PCNA和CCND1表达水平均极显著上升(P < 0.001),并显著促进了细胞周期进程。过表达G3BP1后也显著促进了肌内前脂肪细胞分化标志基因LPL的表达(P < 0.05),极显著促进了CEBPA的表达(P < 0.001),肌内前脂肪细胞内脂滴生成和甘油三酯含量也极显著增加(P < 0.01)。本研究明确了G3BP1在促进肌内前脂肪细胞增殖与脂肪细胞生成中的作用,并鉴定了影响肌内脂肪沉积的分子标记,为我国优质肉鸡培育提供重要的理论依据和应用价值。
为探究沐川乌骨鸡生长早期黑色素沉积的选育指标和分子标记,本研究选取35日龄54只沐川乌骨鸡作为研究对象,测定胸肌黑色素含量和皮肤色差,利用实时荧光定量PCR检测PMEL17基因在不同组织中的表达,利用Sanger测序挖掘PMEL17基因的SNPs位点,统计突变位点基因型频率,与胸肌黑色素含量进行关联分析。结果表明,胸肌黑色素含量与胸皮黄度b值存在极显著正相关,与腿皮L值存在显著正相关;PMEL17基因在皮肤组织中表达量最高;在PMEL17基因上共发现5处突变位点,其中SNP G-553A位点与沐川乌骨鸡黑色素沉积相关,且该突变位点上AG基因型为优势基因型。综上所述,35日龄时沐川乌骨鸡胸皮黄度b值和腿皮亮度L值可作为胸肌黑色素含量初步估测的指标;PMEL17基因与沐川乌骨鸡胸肌黑色素沉积有关联,显著相关的SNP G-553A位点可作为胸肌黑色素沉积的分子标记,本研究为沐川乌骨鸡的选育提供了理论基础,丰富了地方品种种质资源特性。
旨在探究鸡主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)定位的TRIM39.2过表达对鸡巨噬细胞转录表达谱的影响。本研究通过RT-qPCR构建鸡TRIM39.2基因组织表达谱,克隆鸡TRIM39.2基因并构建携带标签的重组表达载体。分别转染空载体和TRIM39.2真核表达载体至HD11细胞内,收获RNA制备文库并进行转录组测序及生物信息学分析。筛选差异表达基因,随后进行GO和KEGG富集分析,并用RT-qPCR方法进一步验证转录组测序结果。结果表明,与其他组织相比,脾脏中TRIM39.2的表达最高。成功克隆了鸡TRIM39.2基因,并构建了携带Myc标签的重组表达载体pCAGGS-Myc-TRIM39.2,并验证了重组载体成功在鸡HD11细胞中表达TRIM39.2重组蛋白。转录组测序分析获得了33个显著差异表达基因。GO分析主要富集于细胞因子的活性特性及其参与介导的信号传导途径。KEGG分析则主要富集于细胞因子与受体间的相互作用及RIG-I样受体信号等通路。鸡TRIM39.2基因在巨噬细胞介导的免疫应答和信号传导中具有重要的调控作用,尤其对RIG-I样受体介导的I型干扰素信号通路具有正调控作用,本研究为进一步丰富鸡RIG-I样受体信号通路调控网络奠定基础。
旨在探讨miR-137在黑山羊被毛颜色形成中的调控作用,为研究黑色素生成的分子机制提供新的视角。本研究选取4日龄黑山羊肩后约5 cm处皮肤组织分离黑色素细胞,通过免疫组化和免疫荧光试验对黑色素细胞定位,采用多巴染色和免疫荧光的方法鉴定山羊黑色素细胞,裂解黑色素细胞测定黑色素的含量,通过细胞转染、实时荧光定量PCR、Western blot等方法探究miR-137通过靶向黑素细胞诱导转录因子(melanocyte inducing transcription factor,MITF)对黑色素细胞生成黑色素的调控机制。结果显示,在毛乳头上方及外毛根鞘处有黑色素细胞的存在,黑色素细胞呈两极或三极状,多巴染色鉴定黑色素细胞呈棕黑色阳性,免疫荧光鉴定毛色生成有关的标记基因表达阳性。转染过表达载体后的山羊黑色素细胞与NC组相比,黑色素含量降低(P < 0.05),同时,inhibitor组趋势相反(P < 0.05)。通过RT-qPCR与Western blot对黑色素细胞生成相关基因的表达水平进行分析,结果显示,过表达或抑制miR-137对靶基因MITF的mRNA表达水平影响并不显著(P>0.05)。而过表达miR-137对黑色素细胞生成的标志基因TYR、TYRP-1、TYRP-2的mRNA表达起抑制作用(P<0.05),同时,inhibitor组趋势相反(P < 0.05)。MITF的蛋白质表达水平mimic组显著低于mimic NC组(P<0.05),inhibitor组的蛋白质表达水平显著高于inhibitor NC组(P<0.05),mimic组黑色素细胞生成的标志基因TYR、TYRP-1、TYRP-2的蛋白质表达水平显著低于mimic NC组(P<0.05),inhibitor组高于inhibitor NC组(P<0.05)。本研究发现,miR-137不影响MITF的mRNA表达量,而是通过靶向MITF间接抑制山羊黑色素细胞黑色素的生成,这为研究miR-137在山羊肤色和毛色形成中的作用提供了理论依据。
旨在解析白藜芦醇(resveratrol,RES)介导PROX1基因调控山羊骨骼肌肌纤维类型转化的分子机制。体内试验部分,试验选取12只180日龄去势努比亚山羊((28.25±0.26)kg)随机分为2组,每组6个重复。以补饲0、150 mg·kg-1 RES组山羊背最长肌组织为试验样品,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)及Western blot技术检测PROX1基因的表达量;体外试验,基于课题组前期试验所筛选出的20 μmol·L-1 RES是细胞培养最佳浓度,通过转染PROX1干扰片段及干扰片段与20 μmol·L-1 RES共处理山羊骨骼肌成肌细胞,检测CaN/NFAT通路关键基因与肌纤维四型标志基因在mRNA水平及蛋白水平的表达情况;同时,利用蛋白-蛋白对接技术检测SIRT1与PROX1蛋白是否互作,并通过SIRT1抑制剂EX-527和RES共处理山羊成肌细胞,验证SIRT1与CaN/NFAT通路的调控关系。结果表明,与对照组相比,补饲150 mg·kg-1 RES处理山羊成肌细胞可使SIRT1基因及CaN/NFAT通路关键基因的mRNA表达量极显著上调(P < 0.001),使MYH7蛋白的表达水平显著上调(P < 0.01),MYH4蛋白的表达水平显著下降(P < 0.01)。而干扰PROX1基因后,CaN/NFAT通路关键基因mRNA表达水平及MYH7、MYH4基因mRNA表达水平与蛋白表达水平的表达情况都与上述相反,该情况则在干扰片段与RES共处理成肌细胞后发生改变。蛋白-蛋白对接结果表明,SIRT1蛋白与PROX1蛋白可以互作。SIRT1抑制剂处理成肌细胞后,CaN/NFAT通路关键基因(NFATc1、TNNC1、TNNI1、MYOZ2、SLN)的mRNA表达量较CON组显著下调(P < 0.01);再经过RES干预后,TNNC1、TNNI1的mRNA表达量极显著上调(P < 0.01)。本研究初步揭示了RES通过SIRT1/PROX1/CaN/NFAT途径调控肌纤维类型转化的机制,为后续畜禽肉品质的改良提供理论依据。
旨在比较不同基因组预测模型预测准确性与运行效率,以探究支持向量机(SVM)回归与随机森林(RandomForest)回归在基因组预测中的应用价值与应用前景。本研究使用博瑞迪猪50K液相芯片,采用GBLUP、BayesB、BayesLASSO、SVM回归和RandomForest回归等基因组预测模型,对1 001头长白猪繁殖性状进行基因组预测评估。研究发现,在总产仔数、产活仔数、窝重等繁殖性状中,使用SVM回归径向基函数核的评估准确性均最高;产活仔数、窝重在参数C值为1时评估准确性达到最大值,总产仔数在参数C值为2时评估准确性达到最大值。在总产仔数、产活仔数、窝重等繁殖性状中,使用RandomForest回归评估ntree、mtry、nodesize等参数时发现,基因组预测准确性随着参数的变化展现一定的随机性。RandomForest回归模型在总产仔数、产活仔数、窝重中的评估准确性均最高,其次为SVM回归,GBLUP、BayesB、BayesLASSO等模型遗传评估准确性较差且保持一致。交叉验证相关性显示,不同模型遗传评估结果存在较强的相关性,为0.806~0.995。SVM回归与RandomForest回归等非参数机器学习模型在猪繁殖性状基因组选择中具有一定的优势,但运行时间在一定程度上限制了这些算法的使用。随着算法的研究优化,SVM回归与RandomForest回归等非参数机器学习模型将具有良好的应用前景。
旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation, PA)囊胚基因组甲基化水平的影响。以猪第6天PA囊胚为研究对象,分别采用常规玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅰ组)和改良玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅱ组)进行玻璃化冷冻-复苏试验,每组选择3枚复苏形态良好的囊胚用于单细胞全基因组甲基化测序(single cell whole-genome bisulfite sequencing,scWGBS),分析囊胚基因组甲基化水平变化。结果显示,与新鲜组相比,玻璃化冷冻Ⅰ组猪PA囊胚的基因组整体甲基化水平极显著降低(18% vs. 20.9%, P < 0.01),而玻璃化冷冻Ⅱ组显著升高(21.5% vs. 20.9%, P < 0.05)。与新鲜组相比,在玻璃化冷冻Ⅰ组共鉴定到2 717个差异甲基化区域(differential methylation region, DMR),而在玻璃化冷冻Ⅱ组共鉴定到1 964个DMRs。基因功能富集分析结果显示,玻璃化冷冻导致胚胎发育、ATP代谢、MAPK信号通路、Wnt信号通路等生物学过程相关基因的甲基化水平发生紊乱。在玻璃化冷冻Ⅱ组中,Hippo信号通路、PI3K-Akt信号通路和mTOR信号通路等生物学过程更为活跃。综上所述,玻璃化冷冻改变猪PA囊胚基因组甲基化水平,其可能通过扰乱胚胎发育、ATP代谢、MAPK信号通路、Wnt信号通路等相关基因的甲基化水平进而损害猪PA囊胚冻后发育。此外,Hippo信号通路、PI3K-Akt信号通路和mTOR信号通路可作为缓解玻璃化冷冻损伤的候选途径。
旨在通过转录组和蛋白组联合分析来挖掘五龙鹅产蛋量相关候选基因,为其产蛋性能遗传机制研究提供理论基础。本研究选取200只体重相近的36周龄健康五龙鹅种鹅,记录其36~54周龄产蛋情况。在产蛋后期(54周龄)时,根据产蛋水平,将产蛋量最高的30只鹅定为高产组,产蛋量最低的30只鹅定为低产组,从高产组(H)和低产组(L)鹅中各采集3个卵巢组织,提取RNA和蛋白质,通过转录组测序(RNA-Seq)和4D-DIA蛋白组定量分析筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)和差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs)。之后对筛选的差异基因和蛋白进行RT-qPCR验证、功能富集分析和蛋白互作(PPI)网络的构建与分析,筛选鹅产蛋性能相关的候选基因。结果:共鉴定到450个DEGs和333个DEPs,其中,AFAP1、INHA、FNDC1、INHBB在基因和蛋白水平上表达出相同的差异趋势。富集分析显示,DEGs和DEPs显著富集到364个GO条目和75个KEGG通路,涉及生殖结构发育(gland development)、性别分化(sex differentiation)、性激素活性(hormone activity)、TGF-β通路(TGF-β signaling pathway)、卵母细胞减数分裂(oocyte meiosis)、GnRH信号通路(GnRH signaling pathway)、孕激素介导的卵母细胞成熟(progesterone-mediated oocyte maturation)等多个与产蛋相关的通路和关键生物过程。选取9个潜在候选基因,对高产组和低产组(包含转录组测序样品)各8个卵巢组织进行RT-qPCR验证,表达趋势与测序结果一致。基于上述研究结果,本研究最终筛选到6个与五龙鹅产蛋性能密切相关的候选基因(PTTG1、LRP2、TNFSF10、INHA、INHBB、FST),丰富了五龙鹅产蛋性能的相关分子机制。
旨在通过二代测序技术评估不同单细胞全基因组扩增体系对不同数量胚胎细胞的扩增效率。本研究选择同一饲养管理条件下、体况良好的华西牛母牛为供体,采用FSH法超数排卵后进行人工授收集第7天胚胎,通过活检技术获得含1细胞(cell,1C)、5C、10C胚胎细胞样本用于全基因组扩增(whole genome amplification),随后通过全基因组重测序(whole genome sequencing)技术评估单细胞基因组扩增体系扩增效率的差异。结果显示,在1C和5C样本中多重置换扩增(multiple displacement amplification,MDA)体系的扩增成功率优于多次退火环状循环扩增(multiple annealing and looping-based amplification cycles,MALBAC)体系(100% vs. 60%,100% vs. 80%,P < 0.05),此外MDA体系的扩增产物总量极显著高于MALBAC体系(P < 0.01);基于测序分析指标:正确比对率、重复率、分型一致率、等位基因缺失率、假阳性率等,MALBAC体系优于MDA体系;全同胞样品的分型一致率大于半同胞样品的分型一致率,但不同全同胞、半同胞胚胎样本之间的分型一致率有很大差异。综上所述,MDA和MALBAC体系各具特点,结合两者优势可能是改进扩增效率的途径之一,本研究为牛早期胚胎全基因组选择研究和促进牛育种发展提供一定理论基础。
旨在探讨类固醇5α还原酶2(steroid 5 alpha reductase 2,SRD5A2)对新西兰母兔卵巢颗粒细胞(granulosa cells,GCs)的增殖、凋亡以及合成类固醇激素基因表达的影响。本研究选取健康的4~6月龄性成熟的雌性新西兰白兔, 分离兔卵巢GCs,利用FSHR进行鉴定,进行SRD5A2基因的过表达和干扰,利用CCK-8、流式细胞技术和qRT-PCR方法检测GCs增殖、凋亡和类固醇激素合成相关基因表达。结果发现,兔SRD5A2基因CDS全长为765 bp,编码252个氨基酸。在GCs中过表达/敲低SRD5A2后,qRT-PCR检测发现HIF1A的表达水平极显著降低/升高,INHBB、HSD17B1、GDF9、BMP15的表达水平极显著升高/降低(P<0.01)。进一步,过表达/敲低SRD5A2后显著促进/抑制GCs增殖,并抑制/促进凋亡(P<0.05)。结果表明,SRD5A2基因影响了合成类固醇激素基因的表达和颗粒细胞的增殖和凋亡,并参与新西兰兔卵泡发育过程。
本研究以磷酸氢钙(DCP)为参照物,以断奶仔猪生长性能、日粮消化率、血清和骨骼指标等为对象,评价高温烧结法饲用磷酸三钙(TCP)的相对生物学利用率。试验采用2×3因子完全随机试验设计,DCP和TCP各设3个磷添加水平,分别为0.08%、0.16%和0.24%,两种磷源共用一个基础日粮对照组。选择7~8周龄,体重、日龄相近的杜×长×大杂交断奶仔猪140头,按体重、性别、年龄一致的原则分为7个处理,每处理设4个重复,每重复5头猪。试验期共38 d,预试期3 d,正试期35 d。结果表明:磷源、磷添加水平及其交互作用对断奶仔猪生长性能无显著影响(P>0.05);磷添加水平显著影响仔猪对日粮钙、磷的表观消化率,胫骨和掌骨磷含量,股骨和掌骨断裂强度等指标,且呈现剂量效应(P < 0.05);与DCP相比,TCP显著提高了仔猪表观可消化磷采食量、股骨断裂强度、掌骨磷含量等指标(P < 0.05)。综合日粮钙、磷表观消化率,表观可消化磷,以及股骨和掌骨强度、掌骨钙和磷等敏感指标,以DCP生物学利用率为参考(100%),高温烧结法TCP的相对生物学利用率为109%。综上所述,断奶仔猪对高温烧结法TCP中磷的利用率优于DCP,有利于促进骨骼钙、磷沉积和增强骨骼强度。
旨在以竹叶黄酮(BLF)为添加物,探究BLF对过氧化氢(H2O2)诱导奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)焦亡的保护作用。本研究以BMECs为研究对象,分为对照组、80 μg·mL-1 BLF处理组、800 μmol·L-1 H2O2处理组和80 μg·mL-1 BLF+800 μmol·L-1 H2O2处理组。利用RT-qPCR、Western blot、免疫荧光、流式细胞术等技术,检测细胞焦亡相关基因和蛋白表达以及凋亡相关微粒样蛋白(ASC)荧光强度。结果表明,与对照组相比,800 μmol·L-1 H2O2处理BMECs 8 h显著增加了奶牛乳腺上皮细胞的焦亡(P<0.05);H2O2处理后,NLRP3、ASC、GSDMD、IL-18、IL-1β等焦亡相关基因的相对表达量均显著升高(P<0.05),尤其是NLRP3,说明H2O2显著增加BMECs焦亡。与H2O2处理组相比,BLF可以降低正常细胞焦亡水平,显著降低NLRP3、Nek7、ASC、GSDMD、IL-18、IL-1β基因mRNA上调的趋势,显著缓解了H2O2导致的NLRP3、ASC、Nek7、pro-caspase1、caspase1 p20、GSDMD-N、IL-18和IL-1β胞内焦亡相关蛋白表达的升高(P<0.05),ASC的荧光强度显著降低(P<0.05)。综上所述,H2O2显著上调NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18焦亡基因和蛋白表达水平,诱导奶牛乳腺上皮细胞焦亡。BLF通过降低NLRP3炎症小体通路蛋白和基因表达,降低了炎症因子水平,从而缓解奶牛乳腺上皮细胞焦亡。
旨在研究饲粮添加三种不同大豆异黄酮(SIF)产品对产蛋后期蛋鸡产蛋性能、蛋品质、血清指标、卵巢功能和胫骨质量的影响。试验选取产蛋率相近的66周龄海兰褐蛋鸡432只,随机分为4个处理组,每组6个重复,每个重复18只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加1种大豆异黄酮产品,即SIF1、SIF2、SIF3。预试期1周,正试期8周。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加SIF1和SIF3可显著提高1~4、5~8和1~8周的产蛋率(P < 0.05);2)与对照组相比,饲粮中添加SIF1和SIF3可显著提高第4周和第8周鸡蛋的哈氏单位(P < 0.05),饲粮添加SIF1可显著提高第8周鸡蛋的蛋白高度(P < 0.05);3)与对照组相比,饲粮中添加SIF1可显著降低血清MDA含量(P < 0.05),饲粮中添加SIF1和SIF3可显著提高血清中GSH-Px含量和E2含量(P < 0.05),饲粮中添加SIF3可显著增加血清P4含量和血清Ca含量(P < 0.05);4)与对照组相比,饲粮中添加SIF2和SIF3可显著增加卵泡总数、初级卵泡数、次级卵泡数和小白卵泡数(P < 0.05);5)与对照组相比,饲粮中添加SIF1、SIF2和SIF3可显著提高胫骨钙和磷含量(P < 0.05)。综上,SIF可能通过增加卵巢卵泡数量,提高血清抗氧化能力、生殖激素含量和胫骨钙磷含量,进而改善产蛋后期蛋鸡生产性能和鸡蛋品质,不同SIF产品的改善效果有所差异。
为了探索猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2, PCV2)病毒样颗粒三倍轴区域展示外源抗原表位的潜力,本研究借助结构模拟和蛋白质的三维结构展示,分析了PCV2核衣壳表面氨基酸残基突变后的结构差异。通过分析不同cap基因突变质粒在大肠杆菌表达系统中所表达的突变体蛋白的可溶性和纯化难易程度,确定合适的外源表位嵌合区。将嵌合PPV抗原表位的Cap蛋白经体外组装获得重组的病毒样颗粒,将此病毒样颗粒免疫小鼠,通过抗体检测来评价其免疫原性。结果显示,PCV2核衣壳表面三倍轴区域存在两个适合用于展示外源表位的氨基酸区域(分别命名为Motif A和Motif B);相同表达条件下,Motif A区域的突变蛋白均以可溶性表达为主,且能一步纯化获得目的蛋白,而Motif B区域的突变蛋白多以包涵体形式存在;Motif A区域嵌合PPV表位后,纯化的重组蛋白能在体外组装成cVLPs,并通过间接免疫荧光试验证明其保留有野生型VLPs内化PK15细胞的能力;形成的cVLPs能刺激小鼠机体产生分别针对PCV2 VLPs、B5-E1表位和PPV VP2蛋白的抗体。综上表明,PCV2 Cap蛋白Loop GH区域Motif A能够将外源表位展示在病毒样颗粒外表面,并且能够被机体免疫细胞识别产生特异性抗体。
为建立一种猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)血清抗体的快速检测方法,本研究首先经PCR扩增SADS-CoV N基因,纯化鉴定后克隆至表达载体pET-32a(+),构建重组质粒pET-32a-N。重组N蛋白诱导表达并通过SDS-PAGE和Western blot鉴定后,采用纯化的重组N蛋白作为包被抗原,以兔抗猪HRP- IgG作为二抗,利用方阵滴定法优化各反应条件,建立了一种以SADS-CoV N蛋白为靶标的检测SADS-CoV血清抗体的间接ELISA方法,并对此方法的敏感性、特异性、重复性及临床应用价值进行鉴定。SDS-PAGE及Western blot结果显示,重组表达的N蛋白约为70 ku,且具有良好的反应原性。采用该方法检测SADS-CoV阳性血清抗体效价可达1∶3 200,并且与猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪丁型冠状病毒(PDCoV)、猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)、猪轮状病毒(PoRV)和猪圆环病毒(PCV)阳性血清均无交叉反应,具有良好的敏感性和特异性。批内和批间重复性试验的变异系数均小于10%,具有较好的重复性。利用该方法和间接免疫荧光方法(IFA)分别对50份猪临床血清样品进行检测,结果显示二者的总符合率为98%。综上,本研究建立了一种基于SADS-CoV N蛋白的间接ELISA抗体检测方法,可用于临床SADS-CoV血清抗体检测以及流行病学的监测,对防控SADS-CoV的流行具有重要意义。
为了解从伊犁地区分离的EHV-1/China/YL2023的生物学特性及其对叙利亚金黄地鼠的致病性,采用蚀斑试验、病毒培养与增殖、饱和硫酸铵浓缩及蔗糖密度梯度离心等方法,对分离株进行纯化。使用不同剂量的EHV-1/China/YL2023病毒,以鼻内接种的方式感染叙利亚金黄地鼠,探究该分离株的致病效果。结果表明,纯化后的EHV-1/China/YL2023分离株病毒滴度达106.64 TCID50·mL-1。EHV-1/China/YL2023分离株感染4~5周龄叙利亚鼠后,14 d内的出现精神沉郁、食量减退、口部流涎、蜷缩、弓背、皮毛凌乱掉落及不同程度的神经症状。耐过地鼠的平均体重下降25.9%,107~105 TCID50·0.1 mL-1剂量组的存活率均为50%。病理结果显示,不同剂量组的病毒对叙利亚鼠的肺部脑部造成不同程度的损伤,即肺泡壁增厚,脑部神经元肿胀、大量中性粒细胞、淋巴细胞浸润,出血充血等。不同组织病毒载量测定结果显示,叙利亚鼠的肺、脑及淋巴结中均含有病毒DNA,且在肺和脑中的含量较高。综上所述,EHV-1/China/YL2023分离株对4~5周龄叙利亚金黄地鼠具有较高的致病性。本研究为EHV-1生物学特性研究及其致病机理提供依据,为后期解决EHV-1的流传及疫苗的研发问题提供支持。
为实现对鸽圆环病毒(pigeon circovirus,PiCV)的快速检测,建立了针对Cap基因的PiCV荧光定量PCR检测方法,并应用该方法进行PiCV分子流行病学调查。本研究针对PiCV核衣壳蛋白Cap基因的保守序列设计一对特异性引物,并通过优化反应条件,成功建立了荧光定量PCR检测方法。此外,还对该方法的灵敏度、特异性、重复性进行了全面评估。利用建立的荧光定量PCR方法对华北和西北部分地区147份临床样本进行检测,并对阳性代表样本的Cap全长序列进行遗传演化分析。结果表明,所建立的荧光定量PCR方法在1×104至1×108拷贝·μL-1范围内显示出良好的线性关系,最低检测限达到1×101拷贝·μL-1,显著高于传统PCR方法。此方法具有良好的重复性,且不与其他常见鸽病病原产生交叉反应。采用本试验方法检测的147份华北和西北部分地区肉鸽和信鸽临床样本PiCV阳性率为85.0%,阳性样本的Cap全长序列分析及遗传演化分析结果显示,6株分离株相似性在89.8%~97.5%之间,与PiCV HeBeiTS2021株在同一个分支,亲缘关系较近。建立的PiCV荧光定量PCR方法具备灵敏、特异和稳定等优点,可用于PiCV的快速检测,同时流行病学调查结果表明,2022—2023年华北和西北部分地区PiCV感染率较高,为我国PiCV的防控研究提供数据支撑。
本研究旨在评价猪胸膜肺炎放线杆菌OmpD和LppB蛋白的免疫原性和保护效果。通过同源性分析,发现19个血清型的APP均含有ompD和lppB基因,氨基酸序列相似性分别为98.2%~100%和99.3%~100%。利用基因工程大肠杆菌表达纯化了1型菌株的rOmpD和rLppB蛋白,并进行了免疫原性分析。结果显示,两种蛋白均能有效表达,与猪康复血清反应明显。小鼠免疫rOmpD、rLppB蛋白后,ELISA抗体水平显著提高,对国内流行的1型、7型菌株攻毒保护率为70%~80%。进一步制备含rOmpD和rLppB的油乳剂,免疫仔猪后,ELISA抗体水平显著提高,对1型、7型菌株攻毒具有部分保护作用和交叉保护能力,但未能完全阻止感染和死亡。因此OmpD、LppB有作为APP亚单位疫苗开发候选抗原的潜力,本研究为进一步开发具有良好交叉保护效果的疫苗提供了数据支持。
旨在探究羊源肺炎克雷伯菌的致病性及其外膜囊泡的提取方法。本研究对伴有咳嗽、腹泻症状死亡的绵羊剖检并采集肺,肝,空肠等病变器官,采用形态观察、生化特性鉴定,分子生物学鉴定及测序方法对病原菌进行分离鉴定; 通过药敏试验、拉丝试验、毒力基因检测、致病性试验及病理组织学观察分析其致病性和耐药性; 使用改良沉淀法提取其外膜囊泡,通过透射电镜,纳米粒径测定及SDS-PAGE进行鉴定。结果显示病原菌经分离纯化后镜下呈现卵圆形革兰阴性杆菌,结合生化试验及16S rRNA鉴定结果表明该病原菌为肺炎克雷伯菌;药敏试验结果显示病原菌对阿米卡星,头孢他啶,亚胺培南,哌拉西林四种药物敏感;拉丝试验结果符合阳性特征及毒力基因扩增显示荚膜多糖基因wzy-K1及代谢基因peg-344为阳性,确定该病原菌为高毒力肺炎克雷伯菌;小鼠致病性试验结果表明病原菌对小鼠半数致死量(LD50)浓度为1.8×105 CFU,经病理组织学观察肝脏、脾脏淤血且有大量炎性细胞浸润;透射电镜,纳米粒径测定显示沉淀物形态结构、粒径大小均符合细菌外膜囊泡特征,SDS-PAGE显示存在特征性条带。本试验成功从病死绵羊体内分离出高毒力肺炎克雷伯菌并通过沉淀法提取其外膜囊泡,为预防和治疗羊源肺炎克雷伯菌病提供参考及肺炎克雷伯菌外膜囊泡的基础研究提供帮助。
MgtC蛋白在多种胞内寄生菌中是一个重要的毒力因子并表现出抵抗低Mg2+环境的能力。布鲁氏菌是一种重要的胞内寄生菌,但是关于MgtC蛋白在布鲁氏菌中的生物学功能报道较少。为了全面阐述MgtC在布鲁氏菌中的生物学特性,本文研究了牛种布鲁氏菌MgtC蛋白对低Mg2+环境的适应性及其它可能的生物学功能。构建牛种布鲁氏菌(S2308株)的mgtC基因缺失突变株S2308ΔmgtC,同时采用质粒回补方式构建回补株S2308ΔmgtC(pBBR1MCS-mgtC),随后对其开展低/高Mg2+环境中生长曲线测定,ATP含量测定,胞内存活,环境应激,生物被膜检测和小鼠攻毒试验等研究,全面分析MgtC在牛种布鲁氏菌中的生物学功能。结果显示:成功构建缺失株S2308ΔmgtC及其回补株S2308ΔmgtC(pBBR1MCS-mgtC)。牛种布鲁氏菌S2308在低Mg2+环境中,mgtC基因转录水平显著上调(P0.05);与亲本株和回补菌株相比,缺失株S2308ΔmgtC在低Mg2+环境中的生长曲线(P < 0.001)、膜结构完整性(P < 0.05)、生物被膜形成能力(P < 0.01)均低于与亲本菌株和回补菌株,而菌体内ATP含量均高于亲本菌株和回补菌株(P < 0.001)。此外,mgtC基因的缺失不影响牛种布鲁氏菌在巨噬细胞内的存活以及对小鼠的致病能力。在低Mg2+环境下,牛种布鲁氏菌通过MgtC保证细菌ATP正常水解,维持自身正常生理活动和膜结构的完整性,但是MgtC对牛种布鲁氏菌的毒力和致病性无明显影响,本研究为深入了解牛种布鲁氏菌提供了数据支撑。
旨在构建并制备细粒棘球绦虫EBY100/pYD1-EgM123表面展示型酿酒酵母口服活载体菌株,并初步评价其免疫效果,以期为细粒棘球绦虫终末宿主酿酒酵母活载体口服疫苗的研发提供理论基础。克隆细粒棘球绦虫EgM123基因,构建EBY100/pYD1-EgM123表面展示型酿酒酵母菌株。诱导培养表面展示型酿酒酵母EBY100/pYD1-EgM123,并进行体外分析,通过免疫荧光分析以及BCA蛋白定量法对EgM123蛋白进行定位鉴定及定量分析。诱导表达表面展示型酿酒酵母EBY100/pYD1-EgM123菌株并免疫BALB/c小鼠。通过检测小鼠血清中抗体及细胞因子水平变化评价细粒棘球绦虫EgM123口服酵母活载体菌株的免疫效果。结果成功克隆了细粒棘球绦虫EgM123的ORF序列,长度为594 bp。PCR检测以及酶切鉴定结果表明,成功构建EBY100/pYD1-EgM123表面展示型酿酒酵母菌株。免疫荧光结果显示,EBY100/pYD1-EgM123表面具有绿色荧光,BCA蛋白定量法测定50 OD600 nm EBY100/pYD1-EgM123诱导72 h后蛋白的表达量为15.59 μg,浓度为0.31 μg/OD600 nm。抗体水平检测结果表明,EBY100/pYD1-EgM123免疫组特异IgG、IgA、IgM抗体的分泌均高于PBS组、EBY100组及EBY100/pYD1组(P < 0.05)。细胞因子检测发现,EBY100/pYD1-EgM123免疫组对小鼠细胞因子IL-17、IFN-γ的分泌量显著加强(P < 0.001)。综上所述,通过对细粒棘球绦虫EBY100/pYD1-EgM123表面展示型酿酒酵母口服活载体菌株免疫效果的初步评价,发现该口服活载体菌株具有免疫原性,可以刺激小鼠产生特异性免疫应答,进一步说明其具有成为终末宿主抗囊型包虫候选疫苗的潜力。
旨在研究猪源大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)高致病性毒力岛(high pathogenicity island,HPI)结构基因的进化趋势及其对TNF/NF-κB通路的影响。本研究运用MEGA等软件分析HPI结构基因的遗传进化,使用R语言功能包挖掘E.coli感染细胞的基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO),并进行差异基因富集分析;使用分子对接预测HPI-Ybt与TNF/NF-κB通路相关蛋白的结合;将E. coli及前期构建的HPI缺陷株E.coliΔHPI感染IPEC-J2细胞,运用qPCR、ELISA和Western blot对TNF/NF-κB通路中的关键调控点进行检测。系统进化树分析显示,分离株YUNNAN001的intb基因与GQ891729.1亲缘关系最近,而与CQ903045.1亲缘关系较远。KEGG富集发现TNF和NF-κB通路均参与了E. coli感染,且共同基因有10个;火山图及热图富集显示,E. coli感染显著促进了TNF/NF-κB通路中PTGS2、NF-κB、TRAF6等的表达(P < 0.05);分子对接显示,HPI-Ybt能与同属于TNF/NF-κB通路的10个蛋白相结合,其中与MAP3K14、TNFAIP3的结合最强;感染E. coli组的NF-κB、PTGS2、TNF-α、TRAF6、TRIF、ATF4、cxcl2和IL-6 mRNA水平显著高于E. coliΔHPI组(P < 0.01),且相对于E. coliΔHPI组,E. coli组显著激活了TNF/NF-κB通路蛋白的表达;此外,与E. coliΔHPI组相比,E. coli感染显著升高了NF-κB和IL-6的水平(P < 0.01)。结果提示,E. coli-HPI通过合成Ybt结合TNF/NF-κB通路中的关键蛋白,进而激活TNF/NF-κB通路。
本研究旨在通过检测蒙古牛皮肤Qa-1b/NKG2A的表达特征,分析其参与皮肤免疫的功能,及Qa-1b在抗黑素瘤发展中可能发挥的作用。通过实时定量PCR、Western blot、免疫组织化学方法以及免疫共沉淀法对Qa-1b/NKG2A在皮肤中的表达进行相对定量和定位以及互作关系分析;以Qa-1b多肽为抗原,使用噬菌体展示技术,从羊驼黑色素瘤细胞纳米抗体文库中进行淘筛,获得结合性较强的纳米抗体(Qa-1b-VHH)序列;构建pET28a-Qa-1b-VHH原核表达重组质粒,通过IPTG诱导表达和镍柱纯化,获得Qa-1b纳米抗体。经ELISA检测Qa-1b纳米抗体与抗原的特异性后,将Qa-1b纳米抗体应用于Western blot和免疫组织化学方法检测组织中Qa-1b的表达,以及添加到B16黑素瘤细胞培养基中,通过CCK8法、细胞划痕法和Western blot法检测其对B16细胞增殖及迁移的影响以及与增殖和迁移相关蛋白表达情况。结果显示:Qa-1b和NKG2A在蒙古牛皮肤组织的毛囊外根鞘和血管内皮中表达,在犊牛皮肤中的表达量显著高于成年牛(P<0.01或P<0.001)。且Qa-1b和NKG2A在皮肤中存在互作关系。所获得的Qa-1b纳米抗体特异性较强,可用作Western blot和免疫组织化学中的一抗检测其他组织中Qa-1b的表达;Qa-1b纳米抗体添加到B16细胞培养基中,应用CCK 8法和细胞划痕法检测该Qa-1b纳米抗体对B16细胞增殖和迁移有明显的抑制效果,细胞增殖过程中Ras、MEK1、CyclinD1、CDK4蛋白的表达显著下调(P<0.01或P<0.001)。本试验揭示了Qa-1b/NKG2A参与皮肤免疫以保证毛囊正常生长,尤其是犊牛;Qa-1b纳米抗体可抑制B16细胞增殖和迁移,为增强皮肤免疫及抗黑素瘤发展的抗体药物提供理论依据。
本试验旨在研究植物雌激素大豆黄酮(daidzein, DZ)对小鼠乳腺上皮细胞EpH4-Ev乳糖、乳蛋白、乳脂肪合成及细胞增殖的影响,探讨相关的调节作用。首先用不同浓度DZ(0~1 000 μmol·L-1)处理EpH4-Ev细胞6、12、24、48 h,通过检测细胞活力确定DZ作用浓度及时间;试验分为对照组(0 μmol·L-1 DZ处理)、低浓度组(10 μmol·L-1 DZ处理)、中浓度组(20 μmol·L-1 DZ处理)、高浓度组(40 μmol·L-1 DZ处理),并以生理剂量的雌二醇(E2)作为阳性对照,37 ℃、5%CO2培养12 h后,进行如下试验:1)测定细胞及分泌上清中甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)含量及脂滴染色变化;2)检测细胞增殖与凋亡相关蛋白、乳成分合成相关蛋白的表达变化;3)检测PI3K/AKT-mTOR信号通路关键蛋白的磷酸化水平;4)流式细胞技术分析细胞凋亡率与细胞周期分布情况。结果显示:1)与对照组相比,2.5~80.0 μmol·L-1 DZ处理后,细胞活力极显著提高(P<0.01),其中20 μmol·L-1 DZ处理提高效果最为显著,结合实验室前期结果,选择DZ作用的低、中和高浓度分别为10、20和40 μmol·L-1,作用时间为12 h。2)与对照组相比,中浓度及高浓度组DZ及E2处理后极显著提高了EpH4-Ev细胞及分泌上清中TG和GLU的含量,促进了脂滴的合成(P<0.01)。3)与对照组相比,不同浓度DZ处理后葡萄糖转运载体1(GLUT1)和β-酪蛋白(β-casein)的表达均极显著升高(P<0.01);同时DZ及E2处理后均提高脂肪酸合成酶(FASN)、胆固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的表达。4)与对照组相比,不同浓度DZ及E2处理后均增加了G2/M期和S期的细胞占比,上调了增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞周期蛋白D1、D3、抗凋亡蛋白Bcl-2的表达量,同时中浓度DZ组极显著增加了Bcl-2/Bax比值(P<0.01),细胞凋亡率降低。5)三个浓度DZ及E2处理后均上调了PI3K/AKT-mTOR信号通路中p-PI3K、p-mTOR、p-AKT的磷酸化水平。结果表明:DZ处理可促进乳腺上皮细胞的增殖及乳成分的合成。其机制与上调细胞增殖蛋白的表达、降低细胞凋亡率,激活PI3K/AKT-mTOR通路有关。
本研究旨在探究表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate, ECG)对牛乳腺上皮细胞NF-κB(nuclear factor kappa B)炎性通路和NOD样受体3(NOD-like receptor protein 3, NLRP3)炎症小体的抑制作用。利用脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)处理牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)和小鼠乳腺;采用CCK-8法筛选ECG处理MAC-T细胞的最佳浓度,ELISA法检测促炎因子、氧化应激指示因子以及焦亡指示因子的表达水平;苏木精-伊红染色和Annexin V-FITC/PI法检测小鼠乳腺组织炎性变化和细胞膜破裂情况;Western blot检测NF-κB、NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)、caspase-1和Gasdermin NH3 端(GSDMD-N)的表达水平;免疫荧光检测p65核转移情况。结果发现:1)ECG在10、20、40 mg·kg-1浓度下均可减轻LPS诱导的乳腺炎症和炎性细胞浸润;2)ECG在体内和体外均可显著且剂量依赖性地降低LPS诱导的促炎因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)和氧化应激指示因子(COX-2、iNOS、MPO)表达水平(P<0.05);3)ECG剂量依赖性地降低了LPS诱导的细胞死亡率以及ROS、IL-18和LDH焦亡指示因子表达水平(P<0.05);4)ECG极显著地抑制LPS诱导的NLRP3、ASC、GSDMD-N、caspase-1、磷酸化p65的表达与核转移(P<0.05)。综上表明,ECG抑制MAC-T细胞和小鼠乳腺炎症与细胞焦亡以及NF-κB通路和NLRP3炎性小体。本研究为利用ECG替代抗生素防治牛乳腺炎提供了新的数据。
随着人类工业、农业的不断发展,越来越多的氟化物通过饮水、药物、农药和杀菌剂进入生产生活和环境中,会对生活在相应地区的动物产生不利影响。为了探讨氟中毒导致肉鸡小肠损伤的相关作用,本研究通过氟化物饮食暴露建立动物试验模型进行后续验证。试验按照饲料中氟化钠暴露剂量水平分为对照组C(0 mg·kg-1)、低剂量氟组L(500 mg·kg-1)、中剂量氟组M(1 000 mg·kg-1)和高剂量氟组H(2 000 mg·kg-1),分别处理肉鸡6周,分析氟化物暴露对肉鸡小肠的影响。结果显示:随着氟化钠暴露浓度的增加,Nrf2增加(P < 0.001),Keap1减少(P < 0.001),HO-1减少(P < 0.001),NQO1在高浓度组降低(P < 0.01),Nrf2/HO-1通路被激活,但其下游抗氧化酶减少,提示发生了氧化应激;p-AKT和p-mTOR蛋白表达量显著升高(P < 0.001),最后恢复正常甚至减少(P < 0.05),而PI3K显著降低(P < 0.001),提示PI3K/Akt/mTOR通路磷酸化被抑制;Beclin-1显著增加(P < 0.001),ATG12变化不显著,LC3蛋白表达量显著高于对照组(P < 0.05),提示自噬体加速形成和自噬流活化,p62蛋白与自噬底物蛋白结合,含量减少(P < 0.001),表明自噬通路未受阻。同时FTH1降低(P < 0.01),NCOA4升高(P < 0.01),储铁蛋白降解释放出二价铁离子;ASCL4和ALOX12蛋白表达量升高(P < 0.01),促进脂质过氧化过程;SLC7A11和GPX4蛋白表达量显著降低(P < 0.001),细胞清除脂质过氧化物能力降低,易发生铁死亡。综上,氟化钠会干扰Nrf2-Keap1抗氧化途径,导致氧化应激,也会激活自噬,最终导致肉鸡小肠发生铁死亡。
旨在研究全价粮添加红景天苷对犬血液和肝转录组学的影响,以期为犬的肝养护及肝疾病预防工作提供试验数据支持。选取10只成年中华田园犬(平均体重8.67±1.00 kg),随机分为对照组(n=5)和试验组(n=5),分别饲喂对照犬粮和红景天苷全价粮。通过血液检查来评估红景天苷全价粮的饲喂效果和安全性,并通过转录组学技术探究红景天苷全价粮对犬潜在的调节机制,试验期为8周。血液检查结果显示,红景天苷全价粮显著降低了犬血清谷丙转氨酶的浓度(P<0.05),对其他大部分指标没有显著影响(P>0.05),但相比于对照犬粮,采食红景天苷全价粮的犬血液指标波动小,能保持血液指标的稳定。转录组学分析结果显示,差异表达基因显著富集在钙信号通路、PI3K-Akt信号通路和MAPK信号通路等。针对表型的基因集富集分析结果表明,红景天苷全价粮在脂代谢、糖代谢、炎症、氧化应激和纤维化方面起调节作用,其中对于糖脂代谢的调节更显著,相关信号通路在试验组显著上调。综上所述,红景天苷全价粮具有降低犬血清谷丙转氨酶浓度的作用,能够稳定犬的血液指标浓度,调节了犬的肝糖脂代谢,这可能主要通过调节钙信号通路、PI3K-Akt信号通路和MAPK信号通路来实现。
旨在研究中药健脾四胃复方制剂对断奶湖羊生长性能、瘤胃发酵及菌群组成的影响。选取100只健康,体况良好,平均体重(14.55±0.21) kg的2月龄湖羊,采用单因素试验设计,随机分为5组,每组4个重复,每重复5只羊。对照组饲喂基础饲粮,复方A1和A2组分别在基础日粮中添加0.3%、0.5%的健脾四胃方剂A,复方B1和B2组分别在基础日粮中添加0.3%、0.5%的健脾四胃方剂B。结果表明:与对照组相比,复方A2组平均日增重显著提高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05);复方A1、B2组的氨态氮(NH3-N)含量显著提高(P<0.05),微生物蛋白(MCP)含量显著降低(P<0.05),复方A2组的的pH极显著降低(P<0.01),丙酸含量极显著提高(P<0.01)、乙酸与丙酸的比值极显著降低(P<0.01),总挥发性脂肪酸极显著提高(P<0.01);复方A1、A2组的瘤胃微生物的物种数与Chao 1指数显著提高(P<0.05),Shannon指数极显著提高(P<0.01),螺旋体门(Spirochaetota)的相对丰度极显著降低(P<0.01),且复方A2组的广古菌门(Euryarchaeota)的相对丰度极显著提高(P<0.01);复方A1、A2组的理研菌科RC9菌属(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、真/优杆菌属(Eubacterium_ventriosum_group)相对丰度显著降低(P<0.05),未知属拟杆菌目RF16菌(Bacteroidales_RF16_group)相对丰度显提高(P<0.05);复方A2组的月形单胞菌属(Selenomonas)相对丰度显著降低(P<0.05),奎因氏菌属(Quinella)相对丰度显著提高(P<0.05)。以上结果表明,在饲粮中添加中药健脾四胃复方制剂可以促进断奶湖羊的生长性能,改善瘤胃发酵,提高瘤胃菌群的多样性和丰富度。
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