乳酸锌和硫酸锌可抑制IPEC-J2猪小肠上皮细胞炎性细胞因子的分泌和表达
发布时间：
2022-03-30
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本研究旨在比较乳酸锌和硫酸锌对IPEC-J2猪小肠上皮细胞锌转运功能、物理屏障和免疫屏障的影响。将IPEC-J2猪小肠上皮细胞分别用0、1.0、5.0、7.5、10.0和20.0mg/mL的乳酸锌或硫酸锌（以锌计）培养36h，筛选出细胞增殖的最适浓度。根据筛选结果将IPEC-J2细胞随机分为对照组、乳酸锌组和硫酸锌组，每组3个重复。
肠道是动物机体内消化吸收营养物质的主要器官，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。进入肠道中的营养物质首先与肠道黏膜直接接触，肠道黏膜屏障主要由健康完整的IPEC-J2猪小肠上皮细胞和细胞间的紧密连接构成，故肠道上皮细胞是维持肠道屏障功能和免疫调节功能的主要执行者0J。
研究表明，肠道屏障功能紊乱会造成IPEC-J2猪小肠上皮细胞通透性的增加，导致有害物质进入细胞后促进炎症因子的表达和分泌，加速动物机体的炎症反应P-n。
因此，调节肠上皮细胞的紧密连接蛋白表达和细胞因子含量对维持肠道屏障功能具有十分重要的意义。
锌是哺乳动物必需的微量元素之一，是机体多种酶的重要组成成分和激活因子，参与细胞内信号传导和代谢增殖，在细胞生长、免疫功能和营养代谢等生理或病理过程中起着关键作用。锌还是猪饲粮中使用的一种促生长添加剂.能调节肠道菌群和减少组胺释放，有效缓解仔猪断奶应激。
研究表明，饲粮中添加锌可以降低断奶后仔猪腹泻的发生率，改善肠道屏障的结构和功能。动物缺锌则会损害消化、免疫、神经、内分泌和皮肤系统，导致T淋巴细胞数量减少、氧化应激、肠道功能障碍和炎症细胞浸润等P-1。
此外，饲粮中添加有机锌对动物生长性能的作用效果要优于无机锌。俞成浩等①研究发现，同等剂量的乳酸锌对肉兔生长性能的提高效果要好于硫酸锌。王荣蛟等1研究表明，饲粮中添加乳酸锌可极显著提高仔猪小肠绒毛高度，降低隐窝深度.改善养分消化利用率，提高仔猪的生长性能。王彬等研究表明，饲粮中添加纳米氧化锌和普通氧化锌能显著提高生长育肥猪血清中免疫球蛋白 A （IgA）含量，显著提高血清中白细胞介素-6（IL6）和肿瘤坏死因子-α（TNFα）含量，提高生长性能，降低腹泻率。目前关于乳酸锌和硫酸锌对动物肠道健康的作用更多是体现在一些表观指标上，作用机制与效果的对比研究甚少。
因此，本研究以仔猪空肠上皮细胞系 IPEC-J2猪小肠上皮细胞为动物模型，探讨乳酸锌和硫酸锌对猪小肠上皮细胞紧密连接蛋白、炎症细胞因子及锌转运载体的影响，旨在了解两者在调节仔猪小肠细胞屏障和炎症反应方面可能发挥的作用机制。
结果表明∶
1）与对照组相比，7.5mg/mL乳酸锌和硫酸锌均可显著提高细胞活力（P<0.05），且同等浓度条件下乳酸锌的促进效果更显著。
2）与对照组相比，乳酸锌组和硫酸锌组细胞内白细胞介素-1β（IⅡ-1β）和白细胞介素-6（IL-6）含量均显著降低（P<0.05），且硫酸锌组细胞内肿瘤坏死因子-α（TNF-α）含量显著降低（P<0.05），乳酸锌组细胞内TNF-αmRNA相对表达量显著降低（P<0.05）。
3）与对照组相比，乳酸锌组细胞内封闭蛋白-1（claudin-1）的蛋白相对表达量显著提高（P<0.05），细胞内E-钙黏蛋白（E-cad-herin）的蛋白相对表达量无显著差异（P>0.05）。
4）与对照组相比，硫酸锌组细胞内富含半胱氨酸肠蛋白1（CRIP1）和富含半胱氨酸肠蛋白2（CRIP2）含量显著提高（P<0.05），乳酸锌组细胞内CRIP1和CRIP2mRNA相对表达量显著提高（P<0.05），乳酸锌和硫酸锌组细胞内锌转运蛋白-1（ZNT-1）mRNA相对表达量显著提高（P<0.05）。
由此可见，乳酸锌和硫酸锌可抑制IPECJ2细胞炎性细胞因子的分泌和表达，促进锌的转运，增强肠道紧密连接，从而提高肠道免疫功能和黏膜结构的完整性，改善肠道屏障功能，且乳酸锌效果优于硫酸锌。
关键词∶乳酸锌;IPEC-J2细胞;IPEC-J2猪小肠上皮细胞;屏障功能;免疫;锌转运载体
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