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为探讨鸡肠道抗菌肽Gal-13对动物免疫系统的影响和作用机理,本研究采用蛋白分析技术、免疫组织化学技术、免疫电镜组织化学技术、ELISA技术和流式细胞及图象分析、体外细胞培养等技术,进行了体外和在体动物实验,研究了Gal-13对动物免疫系统的影响,并从TLR-NF-κB角度初步探讨了Gal-13的免疫调节作用途径。结果如下:
1.采用乙酸浸提法从鸡肠道中提取抗菌肽Gal-13,再经SephadexG-100层析,有抑菌活性的洗脱产物经Tricine-PAGE进一步纯化和N-末端测序。结果发现:从鸡肠道黏膜分离的抗菌肽是Gal-13的前片段和成熟肽,分子质量7710Da,并制备了Gal-13的抗体。
2.与健康雏鸡比较,感染IBDV的雏鸡肠液、气管液及肠道内的Gal-13表达量明显增多(P<0.05)。并观察到Gal-13主要分布在雏鸡后段肠道的绒毛顶部、肠腺基部、固有层淋巴细胞和巨噬细胞内,用免疫透射电镜观察发现Gal-13阳性物质在细胞内以小囊泡的形式存在。
3.运用琼脂糖平板法研究了Gal-13对雏鸡外周血淋巴细胞是否具有趋化功能,结果显示Gal-13及Gal-13与巴氏杆菌作用后的混合物均能够趋化淋巴细胞。
4.体外培养雏鸡外周血淋巴细胞,运用MTT法研究不同浓度Gal-13对淋巴细胞增殖功能的影响。结果发现:低剂量的Gal-13(0.625~1.250μg/ml)促进LPS或ConA刺激的雏鸡外周血淋巴细胞的增殖(P<0.01),并与剂量呈正相关。但高剂量的Gal-13(5μg~10μg/ml)抑制外周血淋巴细胞的增殖(P<0.01)。通过体内动物实验,研究了Gal-13对雏鸡免疫系统相关指标的影响。结果发现:雏鸡饮水添加Gal-13(1μg/ml)后,与对照组比较,Gal-13提高了4日龄雏鸡法氏囊指数(P<0.10)、4~10日龄雏鸡血清IgG及10~17日龄雏鸡的血清IgM含量(P<0.05)。Gal-13促进17日龄雏鸡的法氏囊淋巴细胞增殖(P<0.01)以及7日龄雏鸡的胸腺淋巴细胞增殖(P<0.01),但是抑制了脾脏淋巴细胞增殖,且在10日龄差异显著(P<0.01)。Gal-13明显提高了IBDV疫苗免疫后21天血清中抗体水平(P<0.05),但对雏鸡肠道黏膜免疫无明显影响(P>0.05),Gal-13组4~10日龄雏鸡十二指肠、空肠的IEL细胞的数量低于对照组,且在4日龄明显低于对照组(P<0.05)。且Gal-13在一定程度上降低SP、VIP的表达。
5、体外培养小鼠外周血单个核细胞,运用细胞组织化学染色,ELISA和流式细胞法探讨了Gal-13的作用途径。结果发现:Gal-13可促进单个核细胞NF-κB的活化、IL-12及IFN-α的分泌,促进共刺激分子CD80、CD86的表达,进而促进外周血单个核细胞的增殖,这些效应可被TLR4阻断剂阻断。另外Gal-13还可减少外周血单个核细胞表面TLR4的数目。
由上述实验结果可知:雏鸡受到有害刺激后,可快速分泌抗菌肽Gal-13并通过促进淋巴细胞的趋化作用参与机体的抗感染免疫反应;Gal-13对免疫器官的作用具有一定选择性,能够提高系统免疫反应,但对局部黏膜免疫反应影响较弱;Gal-13可能是与TLR4结合发挥作用,即Gal-13为TLR4的内源性配体,并通过TLR-NF-κB途径调节免疫反应;SP对Gal-13的功能有一定的负反馈调节作用,Gal-13对SP、VIP的表达有一定的负调节作用。本实验为深入揭示抗菌肽生物学功能提供了新的思路。