TGF-β在肉鸡肠黏膜屏障损伤中的作用及其机制研究

Intestinal mucosal represents a crucial barrier to a broad spectrum of noxious and immunogenic substances within the intestinal lumen. Disruption of the intestinal barrier not only affects the absorption of the nutrients but also diseases are apt to happen. Transforming growth factor-β (TGF-β) is one of the growth factors expressed in the gut, and has been shown to play an important rol in intestinal mucosal healing, immunity and the maintenance of bowel mucosa integrity. In the current study, chickens infected artificially with Eimeria tenella will be used to ascertain the relationship between TGF-β and the bowel mucosa damage, the mRNA and protein expressions of key factors, such as TGF-β 2, 3，4; TβRⅠ，Ⅱ and Smad 2，3，7, in TGF-β/Smads signaling pathway will be researched. Moreover, the target genes of TGF-β/Smads signaling pathway will be selected. Samples collected from cells received TGF-β siRNAs treatment will be studied to investigate the underlying mechanism of TGF-β/Smads signaling pathway in bowel mucosa damage. This study will contributed to further understanding of bowel mucosa damage and offered novel strategies to chicken coccidiosis prevention and targeted therapy.

肠道是机体对抗病菌、抗原等入侵的重要屏障。肠道损伤不仅影响营养物质的消化吸收而且易引发多种疾病，影响动物的整体健康。转化生长因子-β（TGF-β）是一种多功能调节因子，在肠黏膜损伤修复及免疫功能发挥过程中具有重要作用。本研究用柔嫩艾美耳球虫（E. tenella）建立肉仔鸡肠黏膜损伤模型，研究不同时间点TGF-β及其Smad信号通路中关键因子TGF-βs、膜受体TβR和胞内信号因子Smads蛋白表达的变化，确定TGF-β及其信号通路在肠黏膜损伤后的变化规律，探讨其与肠道损伤修复的关系。最后，通过培养肠上皮细胞，利用基因干扰技术，探讨目标基因对下游信号因子和肠上皮细胞屏障功能的影响，从而阐述TGF-β在肉仔鸡肠黏膜屏障损伤中的分子生物学机理，为肉仔鸡球虫病的防治及肠黏膜损伤的调节提供新的思路和方法。

TGF-β 家族是一组多功能细胞因子，对维护肠黏膜屏障完整性具有重要作用。鸡球虫病鸡常见且危害十分严重的急性流行性寄生虫病，以肠道损伤为主要特征。本项目建立鸡体内球虫感染模型，研究TGF-β及其信号通路在鸡损伤肠道中的表达变化，通过体外细胞培养探讨TGF-β及其信号通路在鸡肠粘膜损伤中的作用。结果表明，仔鸡感染球虫后，TGF-β可通过影响免疫因子的表达来减轻肠道的免疫反应。TGF-β/Smads信号通路在球虫感染仔鸡肠道中的表达随感染时间变化而变化并且盲肠、脾脏和肝脏中TGF-βs信号通路的变化并不完全一致。通过建立鸡盲肠细胞体外球虫感染模型，构建TGF-β4 siRNA，研究了TGF-β及其信号通路在球虫诱导盲肠细胞损伤中的作用机制。该部分实验表明，TGF-β4及其Smad信号通路的表达与球虫感染剂量有关。细胞凋亡实验表明，TGF-β4 基因沉默后，可通过细胞内部线粒体途径关键因子（bcl2、bax 、Cytochrome C）和外部死亡受体（TNF-a）来调控细胞的凋亡。沉默TGF-β4后，TGF-β信号通路相关结果表明，该通路可通过BMP-2途径进行补偿。并且TGF-β信号通路可通过影响免疫因子的表达，调控盲肠细胞的免疫反应。本研究的结果将为肉仔鸡球虫病的防治及肠黏膜损伤的调节及TGF-β的应用提供理论依据。