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问:肠道类器官在畜禽肠屏障功能研究中的应用在哪里?2022-12-12 09:33:53

答:肠道是维持肠道内环境平衡和阻碍致病菌及毒素的先天性屏障,肠道屏障包括机械屏障、化学屏障、微生物屏障和免疫屏障。畜禽肠道类器官应用于研究肠道屏障机械和化学屏障的报道较多。细胞增殖能够有效提高损伤黏膜的修复,因此通过检测增殖标志基因LGR5、SOX9、MKI67、PCNA在猪、牛和鸡肠道类器官中表达,有助于揭示内外源因素调控肠道机械屏障完整性的机制。

肠道机械屏障功能还与肠上皮细胞间紧密连接相关,通过检测猪和牛的肠道类器官中紧密连接蛋白1、闭锁蛋白、钙粘蛋白1的标志基因表达,可用于明确肠黏膜机械屏障变化情况。此外,由于肠道机械屏障具有控制分子进出的特性,可对类器官细胞的2D单层培养物进行 TEER 测量和荧光探针顶端-基础运输分析,研究肠上皮通透性。化学屏障由肠黏膜上皮分泌的黏液、消化液及肠腔内正常寄生菌产生的抑菌物质构成。在猪和牛的肠道类器官中,杯状细胞分泌的粘蛋白和潘氏细胞或抗菌肽[胰岛再生基因 3γ(REG3G)、LYZ]的标志基因特异性表达,表明畜禽肠道类器官可用于研究肠道化学屏障功能。此外,畜禽肠道类器官也可用于研究饲料毒素、应激损伤、功能性营养物质等对肠道上皮屏障功能的影响。研究表明,急性脱氧雪腐镰刀菌烯醇损伤会抑制肠道干细胞和Wnt/β-catenin 通路的表达,破环猪肠道屏障功能,通过重组猪RSPO1蛋白对脱氧雪腐镰刀菌烯醇损伤的猪肠道类器官进行处理可增强Wnt/β-catenin信号,促进肠干细胞扩增,改善肠上皮完整性。热应激(42℃ vs 37℃)可以降低猪肠道类器官中增殖标志基因和紧密连接蛋白的表达,损伤肠屏障。利用维生素A对仔猪肠道类器官进行处理可以增加干细胞相关标志基因表达,改善肠上皮完整性。
 
出自《肠道类器官的构建及其在畜禽营养和肠道健康研究中的应用》作者罗祥,李刚,吴艳.