二氢杨梅素通过调节STAT3/IL-17A信号通路缓解LPS诱导的鸡肝损伤研究

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脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)是革兰阴性菌的主要致病因子,在细菌感染期间高浓度存在于肠道,经门静脉进入肝脏,产生大量炎症因子造成肝脏损伤。信号转导和转录激活因子3(Signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)是一种炎症蛋白,通过细胞质传递信号,在细胞核中以转录因子发挥作用,可以介导多种炎症反应。白细胞介素-17A(Interleukin-17A,IL-17A)是参与急性和慢性炎症反应的一种细胞因子,在防御微生物感染中起着至关重要的作用。STAT3/IL-17A信号通路在肝损伤的发生和发展中起重要作用,多种肝脏疾病与其过度激活有关。二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DHM)是一种黄酮类化合物,具有抗炎、抗氧化、保肝、保护神经等多种药理作用,且价格便宜,提取方便,在养殖业中具有较高的潜在应用价值。目前,关于DHM的研究着重于哺乳动物,在禽类中的研究相对较少,而关于DHM对STAT3/IL-17A信号通路的作用尚不清楚。本论文旨在研究STAT3/IL-17A信号通路在DHM缓解LPS致鸡肝损伤中的作用,探讨DHM对鸡肝损伤的保护机制,为DHM在畜禽养殖业的应用和保肝药物的开发提供理论依据。试验内容和结果如下:(1)DHM对LPS诱导的鸡肝损伤的保护作用:复制鸡肝损伤模型,设置对照组、LPS组、DHM+LPS组和DHM组。全自动生化仪检测肝脏损伤指标(ALT、AST和LDH);应用HE染色光镜下观察肝脏病理学变化;ELISA试剂盒检测炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α、TGF-β)和IL-17A含量;实时荧光定量PCR法检测炎症因子、STAT3、IL-17A、TRAF6 m RNA表达;Western blot法检测STAT3活化(p-STAT3/STAT3的比值)和TRAF6蛋白表达。LPS处理12 h后,成功复制鸡肝损伤模型。病理组织学结果显示,LPS组肝索紊乱,炎性细胞浸润,有出血点;DHM+LPS组肝索明显,细胞形态正常,肝小叶结构完好。与对照组相比,LPS组肝损伤指标,炎症因子、STAT3、IL-17A和TRAF6 m RNA表达,炎症因子和IL-17A含量,以及STAT3活化和TRAF6蛋白表达均极显著升高(p<0.01)。与LPS组相比,DHM+LPS组肝损伤指标,炎症因子、STAT3、IL-17A和TRAF6 m RNA表达,炎症因子和IL-17A含量,以及STAT3活化和TRAF6蛋白表达均极显著降低(p<0.01)。以上结果表明LPS致鸡肝损伤中STAT3/IL-17A信号通路被激活,DHM对STAT3/IL-17A信号通路有抑制作用,可以减轻肝脏炎症反应,缓解肝损伤。(2)DHM对LPS诱导的鸡肝细胞损伤的保护作用:复制鸡肝细胞损伤模型,设置对照组、LPS组、DHM+LPS组和DHM组。检测肝脏损伤指标、炎症因子和IL-17A含量;免疫荧光法检测肝细胞ROS含量;检测炎症因子、STAT3、IL-17A和TRAF6 m RNA表达、STAT3活化和TRAF6蛋白表达。分离培养鸡原代肝细胞,LPS处理12 h后,成功复制鸡肝细胞损伤模型。与对照组相比,LPS组肝细胞损伤指标,ROS水平,炎症因子、STAT3、IL-17A和TRAF6 m RNA表达,炎症因子和IL-17A含量,以及STAT3活化和TRAF6蛋白表达均极显著升高(p<0.01)。与LPS组相比,DHM+LPS组肝细胞损伤指标,ROS水平,炎症因子、STAT3、IL-17A和TRAF6 m RNA表达,炎症因子和IL-17A含量,以及STAT3活化和TRAF6蛋白表达均极显著降低(p<0.01)。以上结果表明LPS致肝细胞损伤中STAT3/IL-17A信号通路被激活,DHM可以降低ROS的含量,对STAT3/IL-17A信号通路有抑制作用,减轻肝细胞炎症反应,缓解肝细胞损伤。(3)DHM通过调节STAT3/IL-17A信号通路干预鸡肝细胞损伤:IL-17A可以招募下游基因TRAF6诱导促炎因子的产生,而活化的STAT3可以直接促进IL-17A的分泌。因此,本试验选用STAT3抑制剂C188-9,通过检测细胞活力及肝损伤指标确定其最适浓度为3μM。设置对照组、LPS组、DHM+LPS组、DHM组、C188-9+LPS组、C188-9组、C188-9+DHM+LPS组和C188-9+DHM组,检测STAT3 m RNA表达和活化、IL-17A m RNA表达和含量、TRAF6m RNA和蛋白表达、炎症因子m RNA表达和含量。与LPS组相比,C188-9+LPS组STAT3 m RNA表达和STAT3活化均极显著降低(p<0.01),说明C188-9可以抑制STAT3的转录,降低STAT3活化;IL-17A m RNA表达和含量极显著降低(p<0.01),说明C188-9对STAT3/IL-17A信号通路有抑制作用;TRAF6 m RNA和蛋白表达及下游炎症因子m RNA表达和含量均极显著降低(p<0.01),表明抑制STAT3/IL-17A信号通路能进一步降低TRAF6的表达及下游炎症因子的表达和释放。与LPS组相比,C188-9+DHM+LPS组和DHM+LPS组STAT3 m RNA表达和STAT3活化均极显著降低(p<0.01);IL-17A m RNA表达和含量极显著降低(p<0.01),且C188-9+LPS组、DHM+LPS组和C188-9+DHM+LPS组之间没有显著性差异,表明DHM可以通过抑制STAT3的转录和活化来抑制STAT3/IL-17A信号通路的激活;TRAF6 m RNA和蛋白表达以及炎症因子m RNA表达和含量均极显著降低(p<0.01),表明DHM可以通过抑制STAT3/IL-17A信号通路的激活降低TRAF6的表达及其下游炎症因子的表达和释放,缓解肝细胞炎症反应。综上所述,在LPS诱导的肝损伤中STAT3/IL-17A信号通路被激活,DHM可以通过抑制STAT3/IL-17A信号通路的激活来降低其下游蛋白及促炎细胞因子的表达,减轻炎症反应,缓解LPS诱导的鸡肝损伤。
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