2016-10-08
梅山豬(zhu)是我國(guo)優良地方品(pin)種太(tai)湖(hu)豬(zhu)的(de)一個品(pin)系(xi)，以高繁殖力(li)和(he)肉質鮮美著稱。它也是經濟雜交(jiao)或培(pei)育新品(pin)種的(de)最大優良親本，是世(shi)界公認的(de)寶貴豬(zhu)種遺傳資源(yuan)。而產腸毒素大腸桿(gan)菌F18是引起梅山斷奶仔豬(zhu)細菌性痢(li)疾(ji)和(he)豬(zhu)水腫(zhong)病(bing)的(de)主(zhu)要病(bing)原菌。本文通過轉錄組分析易感(gan)染和(he)抵抗(kang)力(li)強的(de)梅山仔豬(zhu)十二指(zhi)腸，發(fa)現198個表達差(cha)(cha)異(yi)基(ji)因，差(cha)(cha)異(yi)基(ji)因主(zhu)要富集在(zai)免疫系(xi)統通路。
先前(qian)有(you)(you)研(yan)究(jiu)僅(jin)僅(jin)是(shi)從細(xi)胞(bao)水(shui)平分析產腸毒素大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)，并不能詳(xiang)細(xi)揭露仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中(zhong)細(xi)菌(jun)(jun)性痢疾(ji)的(de)(de)調(diao)節機制(zhi)；還有(you)(you)研(yan)究(jiu)以小鼠(shu)模型代替仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)模型，也未在有(you)(you)痢疾(ji)癥狀(zhuang)小鼠(shu)的(de)(de)糞便中(zhong)找(zhao)到大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)F18。此(ci)次研(yan)究(jiu)采用(yong)(yong)梅山同胞(bao)仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)作為(wei)生物模型，通過飼養(yang)大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)F18菌(jun)(jun)株，并采用(yong)(yong)一(yi)系(xi)列的(de)(de)檢測，確定大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)F18-抵抗個(ge)體(ti)和易感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)的(de)(de)個(ge)體(ti)。利用(yong)(yong)Illumina公司(si)HiSeq平臺(tai)分別(bie)對大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)F18-抗性和敏(min)感(gan)(gan)(gan)的(de)(de)梅山豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)十二(er)指(zhi)腸進行轉錄組測序，分析結果顯(xian)(xian)示有(you)(you)抵抗組仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)對比敏(min)感(gan)(gan)(gan)組，共198個(ge)差異基(ji)因(yin)(yin)，125個(ge)表達(da)(da)上調(diao)，73個(ge)表達(da)(da)下調(diao)。不管上調(diao)還是(shi)下調(diao)基(ji)因(yin)(yin)都參與到免(mian)疫系(xi)統過程，GO富(fu)(fu)集(ji)(ji)分析顯(xian)(xian)示免(mian)疫系(xi)統過程是(shi)最重要(yao)一(yi)個(ge)通路；KEGG富(fu)(fu)集(ji)(ji)分析顯(xian)(xian)示差異基(ji)因(yin)(yin)主(zhu)要(yao)富(fu)(fu)集(ji)(ji)在“免(mian)疫系(xi)統”通路（15.94%）和“疾(ji)病(bing)(bing)感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)”通路(10.87%)。根據富(fu)(fu)集(ji)(ji)度，發(fa)現“免(mian)疫系(xi)統”中(zhong)一(yi)個(ge)叫(jiao)做TLR4-調(diao)節Toll-like受體(ti)信(xin)號(hao)的(de)(de)通路(TLRs)，CD14，OPN，CXCL11基(ji)因(yin)(yin)明顯(xian)(xian)富(fu)(fu)集(ji)(ji)在此(ci)通路。通常意義上TLRs能感(gan)(gan)(gan)知小腸內(nei)的(de)(de)微生物種群，并啟(qi)動(dong)促炎性信(xin)號(hao)通路抵抗微生物病(bing)(bing)原體(ti)的(de)(de)入侵(qin)。此(ci)外(wai)，“疾(ji)病(bing)(bing)感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)”通路中(zhong)發(fa)現，CD14基(ji)因(yin)(yin)顯(xian)(xian)著(zhu)富(fu)(fu)集(ji)(ji)在致病(bing)(bing)性大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)途徑和沙(sha)門氏菌(jun)(jun)感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)途徑。CD14--作為(wei)一(yi)個(ge)關(guan)(guan)鍵上游先天免(mian)疫分子，與仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)革蘭氏陰(yin)性膿毒癥早期(qi)的(de)(de)炎癥和止血反應有(you)(you)關(guan)(guan)。研(yan)究(jiu)表明，TLR信(xin)號(hao)通路，尤其是(shi)CD14基(ji)因(yin)(yin)，在感(gan)(gan)(gan)染(ran)(ran)大(da)(da)(da)腸桿(gan)(gan)(gan)菌(jun)(jun)F18的(de)(de)仔豬(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中(zhong)可能扮演重要(yao)的(de)(de)角色。
此次(ci)研究通過轉錄組分(fen)析對大腸(chang)(chang)桿(gan)菌F18抵(di)抗性和(he)敏感性的同胞(bao)梅(mei)山仔豬，確定(ding)了仔豬體內應對大腸(chang)(chang)桿(gan)菌F18感染的分(fen)子調(diao)控機制和(he)關鍵基因，為進一步(bu)研究本地豬如何提(ti)高(gao)對大腸(chang)(chang)桿(gan)菌F18的抵(di)抗力提(ti)供依據和(he)策略。
本研究是揚州大學動物科學與技術學院包文斌教授課題組與派森諾生物共同合作，在Nature旗下的Scientific Reports（影響因子5.228）發表的論文，就仔豬抵抗大腸桿菌F18的分子調節機制進行了深入研究。在未來的研究中，研究人員將利用CRISPR /Cas9技術進一步分析TLR4信號通路基因的功能和重要功能基因（如CD14基因），來證實這些基因是否影響感染大腸桿菌F18的仔豬的抵抗力(li)。
原文檢索：
Wu, Z. et al. CD14 in the TLRs signaling pathway is associated with the resistance to E. coliF18 in Chinese domestic weaned piglets. Sci. Rep. 6,24611.
