副猪嗜血杆菌损伤猪浆膜间皮细胞紧密连接的分子机制研究及靶标药物筛选

基本信息
批准号:31672607
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:刘宇
学科分类:
依托单位:武汉轻工大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:付书林,邱银生,叶纯,徐磊,刘华山,郭靖
关键词:
信号通路副猪嗜血杆菌靶标药物浆膜炎紧密连接
结项摘要

Polyserositis caused by pathogenic Haemophilus parasuis (HPS) can lead to the death of piglets, resulting in great economical loss. Structural and functional alterations of tight junctions and tight junction associated proteins in mesothelial cells have been observed in HPS-caused polyserositis. We have previously shown that HPS induces apoptosis, reactive oxygen species (ROS) over-production, and inflammatory cytokines generation in pig peritoneal mesothelial cells. We hypothesize that HPS infection activates the TLRs/PKC/MAPK and NLRP3/HMGB1/RAGE signaling pathways leading to polyserositis by damaging the tight junctions of mesothelial cells. We further hypothesize that anti-inflammatory drugs, such as baicalin and geniposide, can inhibit the activation of the signaling pathways induced by HPS in mesothelial cells and subsequently reduce the damage in polyserositis by inhibiting the activation of NF-κB and the generation of ROS. In this project, we will use both in vitro and in vivo piglet models to test our hypotheses on (1) the influence of HPS on TLRs/PKC/MAPK, MAPK/MLCK/MLC, and NLRP3/HMGB1/RAGE signaling pathways in pig serosal mesothelial cells; (2) the effect of baicalin, geniposide, and other drugs on the secretion of inflammatory cytokines and mediators induced by HPS; (3) the structural and functional changes of tight junctions in serosal mesothelial cells and the animal histopathology; and (4) the key molecules of the related signaling pathways. This study sets not only to figure out the molecular mechanisms of tight junction damage induced by HPS in porcine serosal mesothelial cell, but also to screen effective target drugs for the control of serositis in HPS disease.

副猪嗜血杆菌所引起多发性浆膜炎,造成猪只的死亡,带给养猪业严重的经济损失。多发性浆膜炎是副猪嗜血杆菌病的特征病变与间皮细胞紧密连接的结构和功能变化有关。我们前期观察到副猪嗜血杆菌能诱导猪浆膜间皮细胞的活性氧生成、炎性因子表达和细胞凋亡,推测副猪嗜血杆菌可能激活间皮细胞TLRs/PKC和NLRP3/HMGB1等信号通路,通过损伤间皮细胞的紧密连接引起浆膜炎;黄芩苷和栀子苷等抗炎药物可通过抑制NF-κB和减少活性氧,抑制副猪嗜血杆菌激活的间皮细胞损伤的信号通路,减轻浆膜炎症。本项目采用细胞培养和动物攻毒模型,研究副猪嗜血杆菌对猪浆膜间皮细胞TLRs/PKC/MAPK、MAPK/MLCK/MLC和NLRP3/HMGB1/RAGE信号通路的影响;黄芩苷和栀子苷等药物对副猪嗜血杆菌诱导后炎性因子释放;间皮细胞紧密连接的结构和功能变化、动物体征与病理组织学;信号通路关键分子等的影响,藉此阐明副猪嗜血杆菌损伤猪浆膜间皮细胞紧密连接的分子机制,进而筛选控制副猪嗜血杆菌病浆膜炎的靶标药物。

项目摘要

副猪嗜血杆菌病也称格拉泽氏病,是严重危害养猪业的主要细菌性疾病之一,以纤维素性多发性浆膜炎和败血症为主要病理特征。多发性浆膜炎和败血症的发生可能与浆膜间皮细胞和血管内皮细胞紧密连接的结构和功能变化有关。本研究建立了副猪嗜血杆菌感染猪腹膜间皮细胞的细胞感染模型,研究了副猪嗜血杆菌感染猪腹膜间皮细胞后对细胞凋亡的影响,细胞紧密连接occludin、ZO-1、claudin-1和JAM-1的mRNA表达,紧密连接蛋白结构和分布的影响,PKC-MAPK和MLCK-MLC信号通路的影响,并且筛选了对其紧密连接有保护作用的药物。结果表明副猪嗜血杆菌感染猪腹膜间皮细胞后,上调凋亡基因和核转录因子的mRNA表达导致细胞凋亡,通过激活PKC-MAPK和MLCK-MLC信号通路下调细胞紧密连接的mRNA表达,破坏紧密连接蛋白结构和分布。筛选出的药物黄芩苷能够通过上调凋亡基因和核转录因子AP-1的mRNA表达发挥抗凋亡作用,通过抑制PKC-MAPK和MLCK-MLC信号通路的激活,上调细胞紧密连接的mRNA表达,保护细胞紧密连接蛋白结构和分布。本研究还建立了副猪嗜血杆菌感染仔猪模型,研究了副猪嗜血杆菌感染仔猪后对仔猪腹膜和血管紧密连接mRNA表达,蛋白结构和分布的影响,PKC和MLCK-MLC信号通路的影响,以及黄芩苷对腹膜和血管紧密连接的保护作用。结果表明仔猪感染副猪嗜血杆菌后,激活PKC和MLCK-MLC信号通路,下调腹膜和血管紧密连接mRNA表达,破坏紧密连接蛋白结构和分布。黄芩苷处理组仔猪腹膜和血管紧密连接mRNA表达显著上调至正常水平,紧密连接蛋白结构和分布正常。综上所述,副猪嗜血杆菌通过激活紧密连接相关的信号通路导致紧密连接受损,黄芩苷在体内和体外对副猪嗜血杆菌诱导的PKC-MAPK和MLCK-MLC信号通路激活有显著的抑制作用,保护紧密连接的正常形态和功能。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

临床应用中的新型冠状病毒肺炎治疗药物研究进展

临床应用中的新型冠状病毒肺炎治疗药物研究进展

DOI:
发表时间:2022
2

人参皂苷CK通过调控ERK1 /2通路诱导人肝癌细胞线粒体凋亡作用机制的研究

人参皂苷CK通过调控ERK1 /2通路诱导人肝癌细胞线粒体凋亡作用机制的研究

DOI:10.3969/j.issn.1008-0805.2021.05.19
发表时间:2021
3

猪MITF-M的转录调控分析

猪MITF-M的转录调控分析

DOI:10.11843/j.issn.0366-6964.2018.11.006
发表时间:2018
4

A Fast Algorithm for Computing Dominance Classes

A Fast Algorithm for Computing Dominance Classes

DOI:
发表时间:2016
5

生态系统的多稳态与突变

生态系统的多稳态与突变

DOI:10.17520/biods.2020233
发表时间:2020

刘宇的其他基金

批准号:51606129
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21602015
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50903036
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701021
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60606019
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471895
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:41604132
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11372194
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:60775049
批准年份:2007
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:59786001
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51072211
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31700308
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670531
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51405182
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71073012
批准年份:2010
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81904153
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503024
批准年份:2015
资助金额:17.90
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50476002
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:11671031
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:11772146
批准年份:2017
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81301852
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51175535
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51205332
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21371172
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21506051
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41203016
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503600
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51907024
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51373062
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:50776002
批准年份:2007
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:51573126
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:U1233110
批准年份:2012
资助金额:40.00
项目类别:联合基金项目
批准号:41673059
批准年份:2016
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:50603017
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91026007
批准年份:2010
资助金额:90.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61672128
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:41606022
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301032
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602211
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000546
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51275027
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81000530
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51277169
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51405058
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51875074
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81603111
批准年份:2016
资助金额:17.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71771039
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:71473242
批准年份:2014
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51875094
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21776070
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30871210
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:60803074
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572213
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:10901018
批准年份:2009
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51173064
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:10672105
批准年份:2006
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:71101017
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51105067
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704073
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802122
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21907091
批准年份:2019
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51306069
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10726064
批准年份:2007
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51807119
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700396
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51773078
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:41671186
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:71371042
批准年份:2013
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:21602056
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61177080
批准年份:2011
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:61575186
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于生物信息学方法的副猪嗜血杆菌靶标及先导发现

批准号:31201952
批准年份:2012
负责人:戢凤琴
学科分类:C1808
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

副猪嗜血杆菌体内诱导抗原的筛选鉴定及功能分析

批准号:30700037
批准年份:2007
负责人:蔡旭旺
学科分类:C0108
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
3

副猪嗜血杆菌表面蛋白与猪补体系统的相互作用及其分子机制研究

批准号:31172327
批准年份:2011
负责人:徐晓娟
学科分类:C1803
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
4

副猪嗜血杆菌荚膜基因组织鉴定及致病机理研究

批准号:30600448
批准年份:2006
负责人:徐福洲
学科分类:C1803
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目