HSPs和mTOR在IUGR豬胃腸道中的表達及其信號通路研究

《HSPs和mTOR在IUGR豬胃腸道中的表達及其信號通路研究》是王恬為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：HSPs和mTOR在IUGR豬胃腸道中的表達及其信號通路研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王恬
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

胎兒子宮內發育遲緩（IUGR）現象在多胎動物和人群中普遍存在，IUGR導致新生動物胃腸道損傷，嚴重影響動物出生後的生長發育,其作用機理尚未清楚。本項目採用動物體內外實驗相結合的方法，研究熱應激蛋白家族（HSPs）和哺乳動物雷帕黴素靶蛋白（mTOR）及其信號通路相關因子在不同日齡IUGR豬胃腸道中的表達，HSPs和mTOR在腸上皮細胞信號傳導通路中的互作機制，從而揭示HSPs和mTOR調控IUGR豬胃腸道發育的分子生物學機制。研究成果可闡述IUGR導致仔豬的消化道損傷的機理，並對胃腸道黏膜損傷和修復的進一步研究有重要學術價值。

結題摘要

胎兒子宮內發育遲緩（IUGR）現象在多胎動物和人群中普遍存在，IUGR導致新生動物腸道損傷，嚴重影響動物出生後的生長發育，其作用機理尚未清楚。本項目研究IUGR對仔豬出生後腸道生長發育及Hsp70、mTOR、FoxO3a、Akt表達的影響，並採用體外細胞培養和基因轉染技術研究Hsp70調控FoxO3a和NF-κB信號通路的分子生物學機理。最後，通過在日糧中添加谷氨醯胺，研究其對IUGR仔豬斷奶後腸道生長發育及Hsp70表達的影響。結果表明，IUGR可導致仔豬體重和器官重量減輕，損傷腸道結構形態，並損害仔豬免疫細胞的增殖和細胞因子的分泌功能。IUGR可提高仔豬腸道細胞凋亡率，增加Hsp70和FoxO3a在腸黏膜中的表達，而降低mTOR和Akt的表達水平。體外的結果表明，IEC-6細胞中Hsp70基因沉默可提高IKK活性，促進I-κBα的降解，增加NF-κB的核移位，同時抑制FoxO3a的表達，從而減少IEC-6細胞凋亡。相反，過表達的Hsp70可抑制IKK活性，減少I-κBα的降解，阻礙NF-κB的核移位，並提高FoxO3a的表達，從而增加IEC-6細胞凋亡。Gln能提高斷奶仔豬生產性能，改善仔豬腸道黏膜形態功能，抑制促炎性細胞因子而提高抑炎性細胞因子的表達，同時，誘導腸道Hsp70表達而保護腸上皮細胞免受損傷。結果提示，IUGR損害腸道結構形態，誘導腸上皮細胞凋亡可能與腸道中Hsp70和FoxO3a的表達上調而mTOR和Akt的表達水平降低有關。此外，IUGR仔豬腸道黏膜損傷可能與Hsp70的過表達有關，其機理可能是過表達的Hsp70損傷NF-κB信號通路，促進FoxO3a表達，而高水平的FoxO3a可促進腸上皮細胞凋亡，從而損傷腸道黏膜功能和腸道消化吸收功能。然而，有意思的是，谷氨醯胺誘導腸道中Hsp70的表達卻對腸道具有保護作用，這可能說明細胞內外的Hsp70執行的生物學功能。