乳酸鋅和硫酸鋅可抑制IPEC-J2豬小腸上皮細胞炎性細胞因子的分泌和表達
發布時間：
2022-03-30
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本研究旨在比較乳酸鋅和硫酸鋅對IPEC-J2豬小腸上皮細胞鋅轉運功能、物理屏障和免疫屏障的影響。將IPEC-J2豬小腸上皮細胞分別用0、1.0、5.0、7.5、10.0和20.0mg/mL的乳酸鋅或硫酸鋅（以鋅計）培養36h，篩選出細胞增殖的最適濃度。根據篩選結果將IPEC-J2細胞隨機分為對照組、乳酸鋅組和硫酸鋅組，每組3個重復。
腸道是動物機體內消化吸收營養物質的主要器官，也是最大的免疫器官，是阻止病原微生物感染的第一道屏障，具有重要的防御功能。進入腸道中的營養物質首先與腸道黏膜直接接觸，腸道黏膜屏障主要由健康完整的IPEC-J2豬小腸上皮細胞和細胞間的緊密連接構成，故腸道上皮細胞是維持腸道屏障功能和免疫調節功能的主要執行者0J。
研究表明，腸道屏障功能紊亂會造成IPEC-J2豬小腸上皮細胞通透性的增加，導致有害物質進入細胞后促進炎癥因子的表達和分泌，加速動物機體的炎癥反應P-n。
因此，調節腸上皮細胞的緊密連接蛋白表達和細胞因子含量對維持腸道屏障功能具有十分重要的意義。
鋅是哺乳動物必需的微量元素之一，是機體多種酶的重要組成成分和激活因子，參與細胞內信號傳導和代謝增殖，在細胞生長、免疫功能和營養代謝等生理或病理過程中起著關鍵作用。鋅還是豬飼糧中使用的一種促生長添加劑.能調節腸道菌群和減少組胺釋放，有效緩解仔豬斷奶應激。
研究表明，飼糧中添加鋅可以降低斷奶后仔豬腹瀉的發生率，改善腸道屏障的結構和功能。動物缺鋅則會損害消化、免疫、神經、內分泌和皮膚系統，導致T淋巴細胞數量減少、氧化應激、腸道功能障礙和炎癥細胞浸潤等P-1。
此外，飼糧中添加有機鋅對動物生長性能的作用效果要優于無機鋅。俞成浩等①研究發現，同等劑量的乳酸鋅對肉兔生長性能的提高效果要好于硫酸鋅。王榮蛟等1研究表明，飼糧中添加乳酸鋅可極顯著提高仔豬小腸絨毛高度，降低隱窩深度.改善養分消化利用率，提高仔豬的生長性能。王彬等研究表明，飼糧中添加納米氧化鋅和普通氧化鋅能顯著提高生長育肥豬血清中免疫球蛋白 A （IgA）含量，顯著提高血清中白細胞介素-6（IL6）和腫瘤壞死因子-α（TNFα）含量，提高生長性能，降低腹瀉率。目前關于乳酸鋅和硫酸鋅對動物腸道健康的作用更多是體現在一些表觀指標上，作用機制與效果的對比研究甚少。
因此，本研究以仔豬空腸上皮細胞系 IPEC-J2豬小腸上皮細胞為動物模型，探討乳酸鋅和硫酸鋅對豬小腸上皮細胞緊密連接蛋白、炎癥細胞因子及鋅轉運載體的影響，旨在了解兩者在調節仔豬小腸細胞屏障和炎癥反應方面可能發揮的作用機制。
結果表明∶
1）與對照組相比，7.5mg/mL乳酸鋅和硫酸鋅均可顯著提高細胞活力（P<0.05），且同等濃度條件下乳酸鋅的促進效果更顯著。
2）與對照組相比，乳酸鋅組和硫酸鋅組細胞內白細胞介素-1β（IⅡ-1β）和白細胞介素-6（IL-6）含量均顯著降低（P<0.05），且硫酸鋅組細胞內腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量顯著降低（P<0.05），乳酸鋅組細胞內TNF-αmRNA相對表達量顯著降低（P<0.05）。
3）與對照組相比，乳酸鋅組細胞內封閉蛋白-1（claudin-1）的蛋白相對表達量顯著提高（P<0.05），細胞內E-鈣黏蛋白（E-cad-herin）的蛋白相對表達量無顯著差異（P>0.05）。
4）與對照組相比，硫酸鋅組細胞內富含半胱氨酸腸蛋白1（CRIP1）和富含半胱氨酸腸蛋白2（CRIP2）含量顯著提高（P<0.05），乳酸鋅組細胞內CRIP1和CRIP2mRNA相對表達量顯著提高（P<0.05），乳酸鋅和硫酸鋅組細胞內鋅轉運蛋白-1（ZNT-1）mRNA相對表達量顯著提高（P<0.05）。
由此可見，乳酸鋅和硫酸鋅可抑制IPECJ2細胞炎性細胞因子的分泌和表達，促進鋅的轉運，增強腸道緊密連接，從而提高腸道免疫功能和黏膜結構的完整性，改善腸道屏障功能，且乳酸鋅效果優于硫酸鋅。
關鍵詞∶乳酸鋅;IPEC-J2細胞;IPEC-J2豬小腸上皮細胞;屏障功能;免疫;鋅轉運載體
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