脂多糖诱导肝损伤时脂代谢相关基因的表达变化

【摘要】反刍动物肝脏的免疫、脱毒功能涉及奶牛健康逐渐受到科学家们的重视。研究表明，LPS除了可诱发奶牛乳腺炎外，肝脏基因表达图谱也发生显著变化(Jiangetal.2008；Velsetal.2009)。表明进入肝脏的反刍动物消化道微生物的有害产物（LPS等)，影响肝细胞基因表达和肝脏的营养重分配等，这成为当今研究肝脏的前沿领域。本文从体内和体外两个方面，以LPS不同剂量和不同时间两个方面进行肝诱导试验，研究相关炎症因子和脂代谢相关基因表达的变化，来初步探讨LPS所致肝损伤时脂代谢相关基因表达变化的机理。本课题研究的内容和结果如下：1分离和培养牛犊原代肝细胞，试验结果表明，平均每头牛犊分离的肝细胞数为1.37±0.51×108个，肝细胞活力95.31±2.3％，从分离至培养到第7d为最佳时期。2以不同剂量的LPS，分别为0、50ng/ml、75ng/ml、100ng/ml、250ng/ml、500ng/ml（分别标记为D0、D50、D75、D100、D250、D500）刺激牛犊原代肝细胞24h；以LPS的标准剂量100ng/ml作用牛犊原代肝细胞不同时间，分别为0、1、3、6、9、12、24h(分别标记为T0、T1、T3、T6、T9、T12、T24），来研究LPS对肝细胞TLR4、MyD88、NF-κB、IRAK4、IL-10、TNFα等炎性基因表达的影响。2.1LPS诱导牛犊原代肝细胞炎症因子基因表达的剂量效应：LPS能上调MyD88、IRAK4、NF-κB、IL-10的表达，但对TLR4和TNFα的表达几乎没影响。2.2LPS诱导牛犊原代肝细胞炎症因子基因表达的时间效应：LPS可促进肝细胞中MyD88、NF-κB、IRAK4、TNFα、IL-10的表达，而抑制TLR4的表达，作用的最佳时间均在T6-T9。3通过添加不同剂量的LPS（0、50ng/ml、75ng/ml、100ng/ml、250ng/ml、500ng/ml）刺激牛犊原代肝细胞24h，或以LPS标准剂量100ng/ml作用不同时间（0、1、3、6、9、12、24h），检测牛犊原代肝细胞中脂代谢相关基因（ACC、CD36、SCD、FAS、LXRβ、LXRα）表达的变化，结果如下：3.1LPS诱导牛犊原代肝细胞中脂代谢相关基因表达时间效应：LPS能够显著下调SCD、CD36的表达，上调LXRα、LXRβ、FAS、ACC的表达。3.2LPS诱导牛犊原代肝细胞中脂代谢相关基因表达的剂量效应：无论在时间上还是剂量方面LPS对肝脂代谢基因变化的影响都比较明显，时间方面，LPS可上调LXRα、LXRβ、FAS、ACC的表达，而剂量方面，LPS却下调LXRβ、FAS、ACC的表达。4以泌乳期萨能奶山羊为研究对象，通过静脉注射不同剂量的LPS（0、1、3、5、7、10mg/kgB.W，分别标志为D0、D1、D3、D5、D7、D10）持续刺激肝脏24h进行LPS剂量效应试验；静脉注射LPS标准剂量3mg/kgB.W，刺激不同时间（0、1、3、6、9、12、24h，分别标志为T0、T1、T3、T6、T9、T12、T24）进行LPS的时间效应试验，然后分别测定血液和脏脏中酶(GPT、GOT)含量的变化，进行肝脏病理切片观察，PCR测定TLR4、MyD88、NF-κB、IRAK4、IL-10、TNFα等基因表达的变化，探讨LPS对肝脏损伤的程度。结果如下：4.1随着LPS剂量的增加和时间的延长，肝组织损伤程度在逐渐加重；血液和肝脏组织中GPT、GOT整体含量均呈升高的变化趋势4.2LPS刺激肝脏时肝脏中相关炎症因子（TLR4、MyD88、NF-κB、IRAK4、IL-10、TNFα）表达的时间效应：LPS对肝脏中TLR4的表达影响不大，但可以明显提高IRAK4、NF-κB、MyD88的表达，而且与作用时间有关，作用的最佳时间是T6-T9。LPS对肝脏中TNFα的表达影响不明显，但可显著提高IL-10的表达，上升幅度与作用时间有关。4.3LPS刺激肝脏时肝脏中相关炎症因子（TLR4、MyD88、NF-κB、IRAK4、IL-10、TNFα）表达的剂量效应：LPS剂量大小对TLR4的表达几乎无影响，但可明显加强MyD88、NF-κB、IRAK4的表达，且最佳作用剂量为3mg/kg。TNFα和IL-10的表达整体均呈现上升的变化趋势。5以泌乳期萨能奶山羊为研究对象，通过静脉注射不同剂量的LPS（0、1、3、5、7、10mg/kgB.W，）作用相同时间（24h）及静脉注射LPS标准剂量（3mg/kgB.W）作用不同时间（0、1、3、6、9、12、24h）来研究LPS诱导肝损伤时肝脏内脂代谢相关基因（SCD、ACC、CD36、FAS、LXRβ、LXRα）表达的变化，结果如下：5.1随LPS作用时间的延长，LXRα的表达整体呈-升-降-升的趋势；LXRβ的表达整体呈现先升后降的变化趋势，ACC的表达呈现升高的变化趋势，FAS整体呈现升高的变化趋势；SCD、CD36的表达整体呈现下降的变化趋势。5.2LPS对肝脏中脂代谢相关基因表达的剂量效应：随着LPS剂量的增加，LXRα、LXRβ的表达整体呈现下降的趋势；ACC、FAS的表达整体呈现上升的变化趋势，SCD、CD36的表达整体变化不明显。说明ACC、FAS、CD36、SCD的表达受LPS作用剂量影响不大。结论：本文以牛犊原代肝细胞和泌乳期萨能奶山羊为载体，通过LPS从体外和体内来作用于肝的剂量效应和时间效应试验，研究LPS对肝中相关炎症因子及脂代谢相关基因的表达变化的研究。试验果发现LPS可上调炎症信号分子的表达诱导肝损伤，其损伤程度与LPS作用的剂量和作用时间均相关；LPS通过下调ACC、LXRα的表达抑制其靶基因的表达来降低机体合成和转运脂肪酸的能力。本研究为反刍动物瘤胃代谢异常产物LPS对乳脂肪合成的影响及改善乳品质提供理论基础。
【作者】江青东；
【导师】李新平；
【作者基本信息】西北农林科技大学，生理学，2014，博士
【关键词】脂多糖内毒素；牛犊原代肝细胞；萨能奶山羊；肝损伤；脂代谢相关基因；

【参考文献】
[1]孙辛欣.基于用户无意识行为的交互界面设计研究[D].江南大学,设计艺术学,2013,硕士.
[2]陈军强,张蕊,侯尧宸,马丽娜,丁路明,龙瑞军,尚占环.亚高山草甸植物群落物种多样性与群落C、N、P生态化学计量的关系[J].植物生态学报,2013,11:979-987.
[3]钱耀清.多极式电磁无心夹具的应用[J].轴承.1993(08)
[4]董皎怡.陈傅良散文研究[D].扬州大学,中国古代文学,2012,硕士.
[5]刘小军,王家林,陈冰,于鹏.二维大地电磁数据的聚焦反演算法探讨[J].石油地球物理勘探,2007,03:338-342+243+362.
[6]李磊.分裂、斗争与层叠[D].上海外国语大学,英语语言文学,2012,硕士.
[7]时娟.中国传统色彩在动画创作中的情感表达研究[D].西北大学,美术（专业学位）,2014,硕士.
[8]赵步逵.个人商品竞拍网站的设计与实现[D].中国地质大学（北京）,计算机技术,2013,硕士.
[9]严笋.钢铁企业远程集中计量信息化设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2012,硕士.
[10]周晟槿.黑龙江省种植业保险发展问题研究[D].黑龙江八一农垦大学,农村与区域发展,2014,硕士.
[11]钟睿.县域旅游经济发展动因与模式研究[D].北京交通大学,2010.
[12]纪珍.谷氨酰胺对大鼠视网膜兴奋性损伤的保护作用[D].青岛大学,眼科学,2013,硕士.
[13]孙冉.移动通信基站的后台监控系统研究[D].曲阜师范大学,系统工程,2013,硕士.
[14]栾钦波.突发公共事件中应急医学救援分队区域信息共享研究[D].厦门大学,计算机技术,2014,硕士.
[15]何富才.甜菜高产、高糖栽培技术研究[D].东北农业大学,蔬菜栽培生理,2003,硕士.
[16]刘斌.经胸腔镜与保留肌肉小切口肺癌根治术的系统评价[D].遵义医学院,心胸外科（专业学位）,2013,硕士.
[17]朱钰峰.地方品系蛋鸡群中禽白血病病毒的鉴定和J亚群禽白血病病毒受体蛋白的分离[D].扬州大学,预防兽医学,2011,硕士.
[18]曹宁慧.无函数表达式节曲线的非圆齿轮系分插机构的研究[D].浙江理工大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[19]王思佳.民间借贷法律风险规制研究[D].河北大学,经济法学,2014,硕士.
[20]冯颖.突发公共事件中网络流言的传播及政府应对策略[D].湖北工业大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[21]仇冬霞.低分子肝素对急性冠脉综合征患者抗Xa活体水平的影响[D].苏州大学,心血管内科,2014,硕士.
[22]曲乐.河医商圈产业集群发展战略研究[D].西安建筑科技大学,工商管理,2013,硕士.
[23]康达.中国食品安全问题研究[D].吉林财经大学,行政管理,2013,硕士.
[24]胡桂英.CO_2气体保护焊丝盘条ER50-6轧制工艺研究[D].西安建筑科技大学,材料工程,2013,硕士.
[25]黄炯.湘东泉村宗族的社会结构与变迁[D].中共中央党校,社会学,2004,硕士.
[26]何军.Internet中多媒体信息过滤技术的研究[D].电子科技大学,2002.
[27]仲蔚,刘爱伦,俞金寿.多变量系统的软测量建模研究[J].控制与决策,2000,02:209-212.
[28]吴明丽.英语“back”多义性的认知解读[D].西南大学,英语语言文学,2013,硕士.
[29]宋蕾.政府主导型虚拟社区的建设与管理研究[D].苏州大学,情报学,2014,硕士.
[30]李佩.基于肖氏表证辨治思路对辛凉解表药的探究[D].北京中医药大学,中医临床基础,2014,硕士.
[31]张熙旸.DH公司盆式绝缘子产品质量改进研究[D].北京交通大学,2014.
[32]闫素芳.风力机模拟器主要技术研究[D].北方工业大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[33]白云峰.新型铝箔纵切生产线控制系统[J].冶金自动化,1999,04:21-24.
[34]记者朱周良.诺奖效应引爆医药板块A股再开洋荤[N].上海证券报,2012-10-10F05.
[35]于鸿波.目的论指导下旅游文本的翻译[D].北京交通大学,2014.
[36]李步根.兴业银行泉州分行中小企业信用评级研究[D].湖南大学,金融,2014,硕士.
[37]郭玉清.日语客观测试命题方法研究[D].吉林大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[38]邱继芳.薄膜太阳电池吸收层材料Cu（In，Al）（S，Se）_2的制备及性能研究[D].内蒙古大学,物理电子学,2014,硕士.
[39]张维敏.民营股份制医药流通企业高层管理人员薪酬与业绩关系的实证研究[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[40]李松荣,王爱国,王龙,杨其,向章,曾琼,曹燊钊.氧化石墨及硅烷偶联剂改性氧化石墨填充环氧树脂复合材料性能研究[J].塑料科技,2015,06:40-44.
[41]高泽宇.西安赛高国际广场办公大楼混合结构体系设计研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[42]郭璞.高速铁路客运枢纽站轨道交通换乘系统设施配置布局研究[D].西南交通大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[43]张希平.普洱学院图书馆管理系统分析与设计[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[44]宛庭利.我国稻田节肢动物食物网稳定同位素与褐飞虱对重金属的富集作用研究[D].浙江大学,植物保护,2013,硕士.
[45]何亮.睡眠剥夺对不同性别小鼠氧化应激水平的研究[D].兰州大学,动物学,2013,硕士.
[46]曲建华.关联规则挖掘算法研究[D].青岛大学,2003.
[47]史明.鸡回肠淋巴细胞发育的研究[D].吉林农业大学,基础兽医学,2012,硕士.
[48]康春华.数学研究性学习的探索与实践[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[49]刘小勇,常态玉,盛建东,顾志刚,王斌.GIS系统集成技术在农业工程信息系统中的应用[J].农业机械学报.2003(04)
[50]尹美芳.长期饮酒对大鼠空间学习和记忆的影响及突触损伤机制探讨[D].河北医科大学,法医学,2014,硕士.