β-1,3-葡聚糖对鸡肠道上皮细胞紧密连接和通透性影响及作用机制

肠道上皮细胞紧密连接是鸡肠道粘膜屏障的重要结构部分，对肠道通透性起决定作用。感染、应激等因素可引起紧密连接破坏，肠道粘膜屏障损伤，通透性增加和肠道功能失调等。探讨肠道上皮细胞紧密连接的调控机制，对预防和治疗肠道粘膜屏障损伤和功能失调，促进动物肠道健康具有重要意义。β-1,3-葡聚糖有免疫调节和抗感染作用，被用作抗生素替代物和免疫增强剂。目前其抗感染机制研究，主要集中在免疫调节方面，而对肠道上皮细胞紧密连接蛋白和通透性的影响及其作用机制尚未见报道。本项目通过体内和体外实验，研究其在感染和不感染鸡肠炎沙门氏菌两种情况下，鸡肠道粘膜屏障形态学、肠道上皮细胞增殖和凋亡以及肠道上皮细胞紧密连接和通透性的变化，并从肠道氧化还原状态、细胞因子平衡和肠道微生物菌群等途径探讨其调控肠道上皮细胞紧密连接和通透性的分子机制，揭示其维护肠道粘膜机械屏障完整性，抗肠道病原菌感染机制。

1. 项目完成情况：较好地完成了项目设计的相关内容。已发表英文文章1篇、国际会议英文摘要1篇，中文核心期刊论文2篇，已投出在审阅的英文论文1篇、中文论文2篇；2011年获得教育部科技进步一等奖1项和国家科技进步二等奖1项（第10名）；参编专著《动物免疫营养》1部；培养硕士4名，已经毕业2名，1名硕士在读，1名博士在读。.2. 肠道上皮细胞紧密连接破坏，是肠道疾病发生的主要原因。沙门氏菌感染可破坏宿主肠道紧密连接，导致肠道通透性增加。多种措施用于控制沙门氏菌肠道感染。β-1,3/1,6-葡聚糖具有免疫调节作用和抗感染作用。然而关于其与肠道屏障结构与功能的关系尚不清楚。本项目通过体内和体外试验研究了二者关系。(1)体内试验分析了日粮添加β-1,3/1,6-葡聚糖对感染沙门氏菌鸡肠道粘膜形态学、抗氧化、粘膜免疫、紧密连接蛋白和通透性的影响，结果表明：日粮添加β-1,3/1,6-葡聚糖可通过抑制肠道氧化应激和肠道粘膜炎症介质表达，促进鸡肠道乳酸菌生长，增加肠道粘膜sIgA含量、IELs和sIgA+细胞数量，提高肠道粘膜紧密连接蛋白Claudin1、2、3 和Occludin表达量，来保护肠道粘膜屏障免受沙门氏菌破坏和入侵，从而抵抗肠道沙门氏菌感染。(2) 体外试验分析了β-1,3/1,6-葡聚糖对肠炎沙门氏菌感染Caco-2细胞抗氧化、细胞因子、紧密连接蛋白和通透性的影响。试验选用Caco-2细胞，分成4个处理组：对照组A、沙门氏菌感染组B、β-1,3/1,6-葡聚糖处理组C和β-1,3/1,6-葡聚糖+沙门氏菌感染混合处理组D。C和D组用β-1,3/1,6-葡聚糖（50 μg/ml）预处理24h，然后B和D各孔接种肠炎沙门氏菌（Salmonella enteric serovarEnteritidis,SE, 1*108CFU/mL）处理3和12h。结果发现，β-1,3/1,6-葡聚糖可通过增强Caco-2细胞抗氧化能力（T-AOC和SOD含量增加），降低炎症细胞因子IL-1β、IL-8和TNF-α基因mRNA水平，提高抗炎症细胞因子IL-10和TGF-β基因 mRNA 表达量和紧密连接蛋白Claudin-1的含量，来缓解肠炎沙门氏菌感染致肠上皮细胞屏障损伤。