本文關鍵詞：羅伊氏乳桿菌全基因組序列分析及其調(diào)節(jié)仔豬腸黏膜免疫功能的研究

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【摘要】：羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)15007,最初命名為發(fā)酵乳桿菌(L. fermentum)15007,是本實驗室從健康豬腸道分離篩選的一株益生菌株,前期研究發(fā)現(xiàn)該菌具有很強的黏附能力,能夠改善仔豬腸道健康。本文通過四個試驗探討L. reuteri15007發(fā)揮益生作用的遺傳基礎及其對仔豬腸黏膜免疫功能的影響。(1)利用全基因組鳥槍法對L. reuteri15007的全基因組進行測定,并對其進行生物信息學分析。研究表明,L. reuteri15007基因組由1條染色體和6個質(zhì)粒組成,其中染色體長度為1,947,706bp,含1,891個編碼序列、6個rRNA操縱子和69個tRNA基因；6個質(zhì)粒長度在6.5～53.02kb之間,共含有163個編碼序列。L. reuteri I5007具有完整的初級代謝途徑,編碼糖酵解途徑的主要功能酶類、部分戊糖磷酸途徑的酶類以及一些脂肪酸、氨基酸和核酸代謝相關的酶類。基因組上存在與耐酸、耐膽鹽、抗氧化以及黏附相關的基因；另外,L. reuteri I5007編碼兩個胞外多糖合成基因簇。比較基因組結果顯示,L. reuteri I5007染色體與已測序的L.reuteriJCM1112和DSM20016染色體相比存在倒置現(xiàn)象；另夕L. reuteri I5007含有330個獨有基因、一個特有的胞外多糖合成基因簇以及一個成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復序列。(2)試驗二旨在研究L. reuteri15007的黏附特性并驗證預測的黏附基因。研究表明,L. reuteri15007具有較強的疏水特性和自聚合能力,其黏附能力與細菌表面的蛋白和脂類成分相關；試驗選取六個基因,成功構建重組子,其中LRI_352、RI_605成功表達并得到純化蛋白,但LRI352(extracellular protein)和LRI_605(peptidase M23)蛋白不能黏附豬小腸上皮細胞。(3)試驗三研究了L. reuteri15007在體外和體內(nèi)對豬腸上皮細胞先天性防御肽表達的影響。體外試驗表明,108CFU/mL的L. reuteriI5007作用豬源腸上皮細胞(IPEC-J2)6h可顯著促進豬p-防御素(Porcine β-defensin, pBD)-2、 pBD-3、 pBD-114、 pBD-129和PG1-5的mRNA表達量(P0.05)。體內(nèi)試驗表明,L. reuteri I5007可以顯著增加空腸中pBD-2和結腸中pBD-2、 pBD-3、 pBD-114和pBD-129的mRNA表達量(P0.05)；進一步研究發(fā)現(xiàn)L. reuteri I5007對腸道組織模式識別受體的表達沒有影響.但是可以增加結腸內(nèi)容物中丁酸的含量(P0.05),并可顯著提高結腸組織中過氧化物酶體增殖物激活受體-γ和G蛋白偶聯(lián)受體41的mRNA表達量(P0.05)。本試驗說明L. reuteri15007刺激新生仔豬結腸防御肽的表達,可能是通過增加結腸內(nèi)容物中短鏈脂肪酸的含量以及結腸短鏈脂肪酸受體發(fā)揮作用。(4)試驗四以IPEC-J2細胞系為模型,旨在研究L. reuteri I5007刺激豬腸上皮細胞先天性免疫防御肽表達的同時是否會引起炎癥反應。試驗表明,L.reuteri I5007可顯著提高IPEC-J2細胞Toll樣受體(Toll-like receptor, TLR)2、TLR6和TLR9的表達,并且能夠顯著刺激白介素-10和轉(zhuǎn)化生長因子-p3的表達(P0.05),而對腫瘤壞死因子-α和白介素-6沒有影響。另外,L.reuteri I5007可以顯著降低E. coli K88對IPEC-J2細胞的定植黏附,顯著抑制E.coli K88或脂多糖引起的腫瘤壞死因子-α和白介素-6的過表達,并且可以促進白介素-10的表達(P0.05); E.coliK88可以刺激pBD-2、 pBD-114、 pBD-129和PG1-5的mRNA表達,L. reuteri I5007-與E. coli K88對誘導豬腸上皮細胞先天性免疫防御肽的表達沒有呈現(xiàn)協(xié)同或拮抗作用。綜上,本研究對破譯L.rewteri15007的作用機制提供了新的視角,同時也說明L. reuteri I5007是一株性能優(yōu)異的益生菌株,清晰的遺傳背景有利于今后菌種的改良和育種。L. reuteri I5007可通過提高仔豬結腸短鏈脂肪酸的含量來促進腸上皮細胞表達防御肽,改善腸道黏膜免疫功能,保證仔豬健康和生長；另外L. reuteri15007刺激豬腸道先天性免疫防御肽表達的同時不會誘發(fā)炎癥反應,并且可以通過抑制E. coli K88定植黏附和調(diào)節(jié)免疫因子的表達來抑制E.coli K88引起的炎癥反應。
【關鍵詞】：羅伊氏乳桿菌 全基因組 仔豬 防御肽 黏膜免疫
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S816.7
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• ~.寫詞表（Abbreviations)13-15
• 第一章 緒論15-42
• 1.1 研究目的和意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究進展16-40
• 1.3 研究內(nèi)容和方法40-42
• 第二章 試驗研究42-110
• 試驗一 L. reuteri I5007全基因組序列研究42-70
• 2.1.1 前言42-43
• 2.1.2 材料和方法43-46
• 2.1.3 結果與分析46-68
• 2.1.4 討論68-69
• 2.1.5 小結69-70
• 試驗二 L.reuteri I5007黏附特性及黏附基因功能驗證70-83
• 2.2.1 前言70
• 2.2.2 材料與方法70-78
• 2.2.3 結果與分析78-81
• 2.2.4 討論81-82
• 2.2.5 小結82-83
• 試驗三 L. reuteri I5007對豬腸上皮細胞防御肽表達的影響83-99
• 2.3.1 前言83-84
• 2.3.2 材料和方法84-88
• 2.3.3 結果與分析88-95
• 2.3.4 討論95-98
• 2.3.5 小結98-99
• 試驗四 L. reuteri I5007對豬腸上皮細胞炎癥反應的影響99-110
• 2.4.1 前言99-100
• 2.4.2 材料和方法100-102
• 2.4.3 結果與分析102-107
• 2.4.4 討論107-109
• 2.4.5 小結109-110
• 第三章 結論與建議110-111
• 參考文獻111-129
• 致謝129-130
• 個人簡歷130-132

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 蘇少華;張玉秀;朱凌峰;李祥雷;高武斌;;近十年我國耐重金屬細菌研究文獻分析[J];農(nóng)業(yè)圖書情報學刊;2011年05期

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本文編號：1093637