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奶牛产后产道开放,子宫常被病原菌感染,引起奶牛子宫炎或子宫内膜炎等疾病,导致奶牛繁殖性能下降,对养殖业造成巨大损失。大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)是诱发奶牛子宫内膜炎的常见致病菌,其内毒素脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)可以通过结合 Toll 样受体 4(Toll-like Receptor 4,TLR4)激活核因子κB(Nuclear factor kappa B,NF-κB)信号通路,导致下游炎性细胞因子的表达和释放,诱发炎性反应。过度的炎症反应可导致子宫组织损伤,造成子宫复旧延迟。β-内啡肽(Beta-endorphin,BEP)是一种内源性的阿片肽类,可以通过结合细胞表面的阿片受体发挥作用。有证据表明,奶牛发生子宫炎期间体内血浆BEP浓度升高;BEP可以通过NF-κB信号通路抑制炎症。但是BEP对奶牛子宫内膜炎症反应的影响尚未被阐明。本研究以原代奶牛子宫内膜上皮细胞(Bovine endometrial epithelial cell,BEEC)为对象,利用LPS诱导BEEC产生炎性反应,探索BEP对细胞炎性反应和NF-κ(B通路的影响,并结合阿片受体拮抗剂揭示BEP调控NF-κB信号通路的作用机制。1.BEP对LPS诱导的BEEC NF-κB通路关键蛋白水平及下游炎性基因表达变化的影响为探究BEP本身对BEEC NF-κB通路和炎性基因表达的影响,采用不同浓度BEP(2、20、200、2000、20000 pg/mL 或 20、80、200 pg/mL)处理细胞,通过 CCK-8法检测细胞活力,荧光定量PCR检测TLR4、髓样分化因子88(Myeloid differential primary response gene 88,MYD88)及下游炎性因子的基因表达,包括白细胞介素-1β(Interleukin 1β,IL1B)、白细胞介素-6(Interleukin 6,IL6)、CXC 趋化因子 8(C-X-C motifchemokine ligand 8,CXCL8)、肿瘤坏死因子 α(Tumor necrosis factor α,TNF)和前列腺素内过氧化物合酶 2(Prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2),Western blot检测NF-κB通路关键蛋白MyD88水平,以及NF-κB抑制因子-α(Inhibitor of NF-κB,IκBα)和NF-κB亚单位p65的磷酸化水平。结果表明:BEP(2、20、200、2000和20000 pg/mL)或LPS和不同浓度BEP共处理24 h对细胞活力无影响(P>0.05);用 20、80 和 200pg/mLBEP 分别处理细胞 3、12、18 h 后,TLR4、MYD88、IL1B、IL6、CXCL8、TNF 和 PTGS2 基因表达无变化(P>0.05);200 pg/mL BEP处理细胞30min后,MyD88、p-IκBα和p-p65的蛋白水平无变化(P>0.05)。说明BEP对BEEC细胞活力、NF-κB通路和下游炎性细胞因子表达无影响。为探究BEP对LPS作用下细胞NF-κB通路和炎性反应的影响,采用荧光定量PCR检测TLR4、MyD88及下游炎性因子的基因表达;采用Western blot检测NF-κB通路变化和MyD88蛋白水平。结果表明:与空白组相比,1.0 μg/mLLPS处理细胞3、12、18 h后,TLR4、MYD88、IL1B、IL6、CXCL8、TNF 和 PTGS2 基因表达均升高(P<0.05),1.0 μg/mL的LPS处理细胞30 min,MyD88、p-IκBα、p-p65的蛋白水平升高(P<0.05);与LPS组相比,20、80或200 pg/mL BEP和LPS共处理组的基因表达和蛋白水平均下降(P<0.05)。说明BEP可以抑制LPS诱导的BEEC NF-κB通路的活化及其下游炎性因子IL1B、IL6、CXCL8、TNF和PTGS2的基因表达。2.阿片受体拮抗剂对LPS诱导的BEEC炎性反应的影响为明确BEP调控BEEC炎性反应的作用机制,采用阿片受体拮抗剂、LPS和BEP共处理细胞。本研究中使用的阿片受体拮抗剂包括非选择性阿片受体拮抗剂纳洛酮(Naloxone,Nx)、δ阿片受体抑制剂ICI 154129、μ阿片受体抑制剂CTAP,分组包括空白对照组、LPS组(1.0 μg/mL)、LPS与BEP(200 pg/mL)共处理组、LPS与阿片受体拮抗剂(Nx 20 pg/mL、ICI 154129 40 pg/mL 或 CTAP 60 pg/mL)共处理组、BEP与阿片受体拮抗剂共处理组,以及LPS、BEP和阿片受体拮抗剂共处理组。检测细胞活力变化,细胞TLR4、MyD88及下游炎性因子的基因表达,以及细胞NF-κB通路变化和MyD88蛋白水平。结果表明:不同浓度Nx(0、2、20、200、2000pg/mL)、ICI 154129(0、4、40、400、4000pg/mL)或 CTAP(0、6、60、600、6000pg/mL)处理、或LPS和阿片受体拮抗剂共处理24h对细胞活力无影响(P>0.05)。与空白组相比,LPS 组处理细胞 18 h 后,TLR4、MYD88、IL1B、IL6、CXCL8、TNF 和 PTGS2基因相对表达量上升(P<0.05),LPS组处理细胞30 min后,MyD88、p-IKBα和p-p65蛋白水平上升(P<0.05),BEP与阿片受体拮抗剂共处理组的基因表达和蛋白水平均无变化(P>0.05);与LPS组相比,LPS和BEP共处理组基因表达和蛋白水平均下降(P<0.05),LPS和Nx共处理组基因表达和蛋白水平均下降(P<0.05),LPS和ICI 154129共处理组以及LPS和CTAP共处理组的基因表达和蛋白水平无变化(P>0.05);与LPS和BEP共处理组相比,LPS、BEP和Nx共处理组以及LPS、BEP和ICI 154129共处理组细胞的炎性基因表达和NF-κB通路相关蛋白水平出现不同程度升高(P<0.05),但LPS、BEP和CTAP共处理组细胞的相应指标无变化(P>0.05)。说明Nx和ICI 154129逆转了BEP在BEEC中的抑炎作用,而CTAP无法逆转这一作用。综上,BEP对BEEC NF-κB通路无影响。BEP可以抑制LPS诱导的BEEC NF-κB通路及其下游的炎性反应。BEP对BEEC的抑炎作用是通过δ阿片受体介导的,而非μ阿片受体。