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肺部菌群干预对PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的影响

2023-05-18分类号:S858.31

【作者】周子琳  李盛  沈丹  李春梅  
【部门】南京农业大学动物科技学院家畜环境控制与智慧生产研究中心  
【摘要】[目的]课题组前期研究发现,PM_(2.5)暴露引起肉鸡肺部炎症损伤和肺部菌群紊乱,肺部盲肠肠球菌相对丰度显著升高,这提示肺部菌群在PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤中发挥重要作用。因此,本试验旨在研究肺部菌群对PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的影响,并利用盲肠肠球菌处理肺泡上皮细胞,探究肺部盲肠肠球菌在PM_(2.5)诱发肺部炎症损伤中的作用。[方法]选取45只19日龄雄性AA肉鸡随机分为3组:对照组、PM_(2.5)组(PM)和肺部菌群干预组(ABX-PM)。从21日龄开始,ABX-PM组肉鸡气管滴注抗生素消减肺部菌群,每天滴注一次,连续滴注三天,其他两组肉鸡气管滴注无菌生理盐水。在24和26日龄时,分别向PM组和ABX-PM组肉鸡气管滴注PM_(2.5)悬浮液诱导肺部炎症损伤,对照组肉鸡气管滴注无菌生理盐水。在最后一次气管滴注PM_(2.5 )24 h后对肉鸡进行称重并采集肺组织、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和血清样品。检测BALF和血清内炎症因子水平、肺组织内紧密连接(tight junctions,TJs)基因表达水平以及肠球菌属和盲肠肠球菌相对含量,并进行盲肠肠球菌相对含量与炎症因子水平的相关性分析。另外,体外培养A549细胞并分为对照组和处理组,对照组加入不含盲肠肠球菌的DMEM/F12培养基,处理组加入含有1×10~(4) CFU·mL~(-1)盲肠肠球菌的DMEM/F12培养基。处理6 h后,检测两组细胞炎症因子、TJs及细胞凋亡相关基因表达水平。[结果]与对照组相比,PM组肉鸡BALF和血清IL-8水平显著升高,而ABX-PM组差异不显著;与对照组相比,PM组肉鸡肺组织occludin及claudin-1 mRNA表达水平显著降低,claudin-5 mRNA表达水平显著升高,而ABX-PM组差异不显著;PM组肉鸡肺部肠球菌属和盲肠肠球菌的相对含量显著高于对照组和ABX-PM组;肺部盲肠肠球菌相对含量与BALF内IL-1β、IL-6、IL-8水平和血清内IL-1β水平呈显著正相关关系。体外细胞试验结果显示,与对照组相比,处理组A549细胞tnf-α、il-1β、il-6及il-8 mRNA表达水平显著升高,il-10 mRNA表达水平显著降低;处理组A549细胞zo-1及claudin-1 mRNA表达水平显著降低;处理组A549细胞bax/bcl-2 mRNA表达水平的比值及caspase-3 mRNA表达水平显著升高,bcl-2 mRNA表达水平显著降低。[结论]肺部菌群干预降低了PM_(2.5)诱导的盲肠肠球菌增殖,减轻了肉鸡肺部炎症损伤程度,表明肺部菌群参与PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的过程;另外,盲肠肠球菌能够诱导体外肺泡上皮细胞炎症反应,提示肺部菌群失衡加剧肺部炎症损伤。
【关键词】肺部菌群  肺部炎症  肉鸡  盲肠肠球菌  肺泡上皮细胞
【基金】国家自然科学基金项目(32072781)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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