《抗菌肽Hepcidin介導仔豬鐵代謝和免疫應答的機制研究》是依託浙江大學，由杜華華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：抗菌肽Hepcidin介導仔豬鐵代謝和免疫應答的機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：杜華華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
仔豬缺鐵症不僅引起仔豬造血機能紊亂，而且導致免疫力嚴重下降，最終引起生長緩慢甚至發病死亡的營養缺乏症，而Hepcidin作為一種由哺乳動物肝臟特異表達的抗菌肽，在體內鐵代謝調控中發揮著重要的核心作用，但其引發仔豬免疫反應與維持鐵代謝穩態間的關係及調控機制尚不清楚。本項目擬在研究仔豬Hepcidin表達規律和抗菌特性的基礎上，通過構建仔豬體內染菌和缺鐵模型，聚焦免疫因素與鐵離子對Hepcidin的調控，運用分子生物學、細胞生物學和免疫學等手段，從基因轉錄水平、蛋白表達水平和組織水平探討Hepcidin調控仔豬鐵代謝和免疫應答的作用；並從NF-kB信號通路進一步探索其調控的可能分子機制，這有利於認識仔豬免疫與鐵代謝的關係，為仔豬缺鐵症的預防控制提供有效途徑，對促進仔豬健康生長具有重要的理論和實踐意義。
結題摘要
仔豬缺鐵症不僅引起仔豬造血機能紊亂，而且導致免疫力嚴重下降，最終引起生長緩慢甚至發病死亡的營養缺乏症，而Hepcidin作為一種由哺乳動物肝臟特異表達的抗菌肽，在體內鐵代謝調控中發揮著重要的核心作用，但其引發仔豬免疫反應與維持鐵代謝穩態間的關係及調控機制尚不清楚。本項目在系統研究仔豬Hepcidin表達規律和抗菌特性的基礎上，通過構建仔豬體內染菌和缺鐵模型，聚焦免疫因素與鐵離子對Hepcidin的調控，利用分子生物學、細胞生物學和免疫學等手段，從基因轉錄水平、蛋白表達水平和組織水平探討Hepcidin調控仔豬鐵代謝和免疫應答的作用。研究結果表明：豬Hepcidin (pHepc)與其他哺乳動物一樣，主要在肝臟表達，其表達規律與體內鐵含量密切相關；pHepc對幾種常見病原菌無殺菌活性，但具有一定的抑菌功能，而且其保持了一般抗菌肽的膜作用機制和胞內作用機制。pHepc在pH4.0-8.0範圍內和較高濃度鐵離子環境中仍發揮抑菌活性，其具有廣泛的pH適應性和不依賴鐵離子的性能，但是血清會使得pHepc活性喪失；仔豬染菌（大腸桿菌）顯著提高了Hepcidin的表達水平，從而降低了其受體蛋白FPN水平，使細胞輸出造成障礙，引起組織中鐵儲存相關基因FtH表達增加，同時，染菌使十二指腸鐵吸收基因DMT1的表達受抑，最終使得血鐵含量減少，使仔豬表現出一定的缺鐵傾向；缺鐵導致斷奶仔豬炎症水平升高，肝臟和十二指腸出現組織損傷，同時抑制了肝臟中hepcidin的基因和蛋白表達，提示hepcidin可能具有調節機體炎症水平的功能；pHepc在胞外菌（大腸桿菌K88）和胞內菌（鼠傷寒沙門氏菌CMCC50013）感染機體時發揮不同的作用。對於胞外菌，pHepc通過團聚細菌減少其對宿主細胞的粘附入侵；而對於胞內菌，pHepc結合膜鐵轉運蛋白FPN，限制胞內鐵的流出，促進了鼠傷寒沙門氏菌在細胞內的增殖，加重機體感染。以上結果有利於認識仔豬免疫與鐵代謝的關係，為仔豬缺鐵症的預防控制提供有效途徑，對促進仔豬健康生長具有重要的理論和實踐意義。
