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中国畜牧杂志2025年第04期:吲哚-3-甲醇激活芳香烃受体缓解脂多糖诱导的IPEC-J2细胞损伤及铁死亡研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张亚磊;胡曦文;方懿;姜浩然;荀文娟;

单位:海南大学热带农林学院;

摘要:本实验旨在研究吲哚-3-甲醇(I3C)在猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)上激活芳香烃受体(AhR)通过相关信号通路来保护仔猪肠道以及缓解肠上皮细胞铁死亡,明确其对肠道损伤修复的作用,并探讨其对铁死亡的影响。分别使用0、5、10、25、100、250、500、1 000μmol/L的I3C预处理IPEC-J2细胞后,基于前期研究,向细胞培养体系中添加1μg/mL的LPS进行处理,评估细胞活力,依据检测结果,确定了在该条件下对细胞活力产生显著影响的I3C最佳浓度,即100μmol/L。将IPEC-J2细胞分为4组:对照组(CON组)、脂多糖组(LPS组)、LPS+I3C组(L+I组)和I3C组,CON组细胞不做处理,LPS组添加1μg/mL LPS,L+I组添加1μg/mL LPS和100μmol/L I3C,I3C组添加100μmol/L I3C,收集细胞和上清用于检测抗氧化能力和亚铁离子含量,采用实时荧光定量PCR检测相关基因mRNA相对表达量。结果表明:(1)添加100μmol/LI3C能够逆转LPS的损伤效果(P<0.05);(2) I3C预处理后可缓解LPS导致的乳酸脱氢酶(LDH)以及丙二醛(MDA)含量的升高(P<0.05),并使谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)升高(P<0.05),缓解了细胞的氧化应激损伤;(3) I3C预处理细胞后,可缓解LPS导致的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β(IL-1β)以及IL-6的mRNA表达量升高(P<0.05),并使IL-10的mRNA表达量升高(P<0.05),减弱了LPS所诱导的细胞炎症反应;(4)与LPS组相比,I3C处理后,可使LPS引起的细胞中AhR、CYP1A1、Nrf2、NQO1、HO-1、GPX4、SLC7A11mRNA相对表达量降低趋势发生改变(P<0.05),并促进铁蛋白重链1(FerritinHeavy Chain 1,FTH1)及铁蛋白轻链(Ferritin Light Chain,FTL)mRNA相对表达量降低到正常范围(P<0.05),同时使细胞中的亚铁离子含量降低(P<0.05),这表明通过激活AhR可通过上调Nrf2/SLC7A11/GPX4通路降低细胞铁死亡的产生。综合以上所述,I3C可能通过激活IPEC-J2细胞中AhR,调控Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路,提高抗氧化酶活性、抑制铁死亡,缓解LPS诱导的猪小肠上皮细胞损伤。

关键词:吲哚-3-甲醇;脂多糖;IPEC-J2;铁死亡

基金资助:国家自然科学基金地区基金项目(32060757)