《NLRP3炎性體對奶牛乳腺炎症發生的調控機制》是依託吉林大學，由張乃生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：NLRP3炎性體對奶牛乳腺炎症發生的調控機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張乃生
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對乳腺炎對奶牛業發展和消費者健康的嚴重危害、且發病機制特別是病原與宿主互作機制不詳這一難題，依據宿主天然免疫病原分子模式識別與調控理論，基於本課題組證實乳腺上皮細胞表達多種TLRs且調控IL-1β釋放的研究基礎，推論奶牛乳腺上皮細胞存在功能性炎性體且發揮重要生物學作用。本研究擬從NLRP3炎性體及其介導的炎症信號通路入手，探討其在金葡菌性乳腺炎過程中的作用及調控機制。首先比較健康與患病奶牛乳腺組織和乳腺上皮細胞中NLRP3相關分子的表達差異；然後利用NLRP3基因缺陷小鼠乳腺炎模型，明確乳腺炎過程中NLRP3炎性體的作用；最後通過金葡菌刺激小鼠乳腺上皮細胞，觀測NLRP3炎性體信號相關分子沉默或過表達對乳腺炎症信號轉導通路的影響，揭示NLRP3炎性體在金葡菌性乳腺炎過程中的調控機制。這不僅對闡明乳腺炎過程中病原與宿主互作機制具有重要意義,也為乳腺炎的診斷及防控提供新的研究思路和理論指導。
結題摘要
針對乳腺炎對奶牛業發展和消費者健康的嚴重危害、且發病機制特別是病原與宿主互作機制不詳這一難題，依據宿主天然免疫病原分子模式識別與調控理論，基於本課題組證實乳腺上皮細胞表達多種TLRs且調控IL-1β釋放的研究基礎，推論奶牛乳腺上皮細胞存在功能性炎性體且發揮重要生物學作用。本研究從NLRP3炎性體及其介導的炎症信號通路入手，探討其在金葡菌性乳腺炎過程中的作用及調控機制。首先比較健康與患病奶牛乳腺組織和乳腺上皮細胞中NLRP3相關分子的表達差異；然後利用NLRP3基因缺陷小鼠乳腺炎模型，明確乳腺炎過程中NLRP3炎性體的作用；最後通過金葡菌刺激小鼠乳腺上皮細胞，觀測炎症信號轉導通路的表達，揭示NLRP3炎性體在金葡菌性乳腺炎過程中的調控機制。結果表明，NLRP3、ASC、caspase-1、IL-1和IL-18在健康奶牛特別是患有乳腺炎的奶牛乳腺上皮細胞中高表達，並且金葡菌刺激奶牛乳腺上皮細胞會導致NLRP3、ASC、caspase-1、IL-1和IL-18的表達量顯著升高。為了探索NLRP3炎性體在金葡菌性乳腺炎中的作用，通過對正常小鼠和NLRP3基因缺陷小鼠乳導管灌注金葡菌建立乳腺炎動物模型，結果表明，與正常小鼠相比，NLRP3基因敲除鼠受到金葡菌刺激後，乳腺組織的病理性損傷、MPO活性、炎性細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18的表達量顯著升高。通過金葡菌刺激乳腺上皮細胞研究NLRP3炎性體對乳腺炎的調控機制表明，金葡菌刺激導致炎性細胞IL-1β、IL-18、TNF-α、IL-6和炎性體相關蛋白NLRP3、caspase-1、IL-1β以及炎性信號通路NF-kB和MAPKs相關蛋白的表達顯著升高。上述結果表明，NLRP3炎性體在乳腺炎的發生過程中起著非常重要的作用，抑制炎性體的表達可以有效的防治乳腺炎的發生。這不僅對闡明乳腺炎過程中病原與宿主互作機制具有重要意義,也為乳腺炎的診斷及防控提供新的研究思路和理論指導。
