论文部分内容阅读
由肠道免疫力低下导致的仔猪在断奶期死亡给养猪业带来巨大损失。肠道免疫系统是由免疫细胞、免疫球蛋白A(IgA)和肠道微生物组成。已有研究表明TNF家族成员之一,淋巴毒素β受体(Lymphotoxinβ receptor)通过对机体IgA的调控在肠道免疫中起关键作用。研究表明,淋巴毒素β受体基因(LTβR)敲除小鼠体内缺少淋巴组织,IgA含量下降,细菌感染后死亡率增高;相反,LTβR信号通路激活能发挥抗细菌感染的作用,同时也能改变肠道菌群的组成。基于这些研究结果,我们推测该基因在猪的肠道免疫中发挥着重要作用。本研究克隆了猪的LTβR基因CDS,并进行了该基因在不同组织,不同肠段的表达谱研究。进一步,我们检测到该基因在第二个内含子中有一个A-G的突变,并检测了其在不同猪种中的基因型频率。为了检测LTβ R在猪空肠上皮细胞系中的生物学功能,我们利用CRISPR/Cas9技术获得了LTβR敲除的IPEC-J2细胞系,并对野生型细胞系和敲除细胞系的增殖与凋亡进行了比较。 本研究的主要发现和结论如下: 1、分离了猪淋巴毒素β受体(LTβR)基因,其编码区序列长度为1515 bp(预测的分子量:45.58kDa;等电点:5.78),编码421个氨基酸。猪的LTβR编码序列与小鼠和人的同源性分别是81%和78%。 2、利用RT-PCR方法分析了L邛R基因的组织表达谱,确定其在不同组织中的表达水平。结果表明,猪LTβR基因在不同组织中表达量不同,在肝脏、肾脏、肺、脾及脂肪组织中表达量较高,肌肉组织如背肌、腿肌和心脏中几乎不表达该基因。在空肠中表达量高于十二指肠。 3、用不同浓度的内毒素(LPS)和干扰素γ(IFNγ)处理IPEC-J2细胞14小时后,用QPCR方法检测LTβR的表达水平,结果表明,用LPS和IFNγ处理,并不能激活和诱导LTβR的表达。 4、扩增出包括外显子1到外显子3的基因组序列,并发现一个位于第二内含子的A-G突变位点,用DdeI-PCR-RFLP的方法研究了其在4个品种(大白猪,杜洛克猪,长白猪和民猪)中的基因型频率。结果显示,该基因座的基因型频率在不同品种中存在较大的差异。 5、通过CRISPR/Cas9技术得到LTβR基因敲除的单克隆IPEC-J2细胞系。双等位基因敲除的效率达到9.38%。 6、挑选9株单克隆细胞株的其中一株,1-10#,进行了RNA水平(RT-PCR)和蛋白水平(Westernblotting)盼检测。结果表明,在mRNA水平和蛋白水平上,该基因都得到了敲除。进一步,LTβR基因敲除后,它下游通路的基因(VCAM1和IL22)都下调表达。 7、我们用CCK方法检测了LTβR基因对细胞增殖的影响。结果发现,LTβR基因敲除显著地降低了IPEC-J2细胞的增殖能力(P<0.05)。进一步,我们通过流式细胞检测发现,细胞周期也受到了影响,显著多的细胞被阻滞在S期,而不能完成细胞周期。 8、最后,HoloMonitor M4实时显微镜监测分析表明,LTβR基因敲除显著地促进了细胞的凋亡。在KO细胞中可诱导细胞凋亡,LTβR基因敲除细胞的凋亡相关基因均显著上调。