产耶尔森杆菌素大肠杆菌诱导小鼠十二指肠炎症的研究

来源：中国畜牧兽医杂志2023年第11期北京时间：

作者：王浩, 景麟稀, 肖金龙, 沈珏, 赵金刚, 王帅, 刘根, 赵汝, 肖鹏, 高洪

单位：1. 云南农业大学食品科学技术学院, 昆明 650201;2. 云南农业大学动物医学院, 昆明 650201;3. 云南农业大学动物科学技术学院, 昆明 650201

摘要：【目的】探究耶尔森杆菌素（yersiniabactin，Ybt）在大肠杆菌（Escherichia coli，E.coli）致小鼠十二指肠炎症中的作用，为猪源大肠杆菌诱导肠道炎症的机制提供新的理论依据。【方法】使用R语言功能包挖掘大肠杆菌感染细胞的基因表达综合（gene expression omnibus，GEO）数据库，进行差异表达基因火山图、热图富集和KEGG通路分析；使用分子对接软件预测Ybt与Toll样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）的结合；以注射脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的小鼠为阳性对照，用大肠杆菌ZB-1及前期构建的产Ybt缺陷菌株ZB-1ΔHPI感染小鼠，HE染色观察感染后十二指肠损伤，实时荧光定量PCR检测TLR4、核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）、白细胞介素-18（interleukin 18，IL-18）和IL-1β的mRNA水平；ELISA检测pro-IL-18、pro-IL-1β、IL-18和IL-1β在十二指肠中的分泌水平；免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）染色观察炎性因子IL-18和IL-1β在十二指肠中的表达定位。【结果】GEO数据库火山图及热图分析显示，大肠杆菌感染显著上调了TLR4、NF-κB、IL-1β和趋化因子（CXCL1、CXCL3、CXCL5等）的表达（P<0.05），KEGG富集发现TLR4/NF-κB通路参与了大肠杆菌感染；此外，分子对接显示，Ybt能与TLR4结合；小鼠十二指肠组织HE染色显示，产Ybt大肠杆菌感染诱导了小鼠严重的十二指肠炎症及损伤；实时荧光定量PCR结果显示，ZB-1组的TLR4、NF-κB、IL-18和IL-1β mRNA水平显著高于ZB-1ΔHPI组（P<0.05）。ELISA检测结果显示，与ZB-1ΔHPI组相比，ZB-1组显著促进了pro-IL-Iβ、IL-Iβ、pro-IL-18和IL-18的释放（P<0.05）。同时，IHC结果显示，大量IL-18和IL-1β表达于肠绒毛上皮细胞，产Ybt大肠杆菌感染显著促进了这一结果（P<0.05）。【结论】Ybt具有较强的促炎作用，结合TLR4通过TLR4/NF-κB通路促进大肠杆菌诱导的小鼠十二指肠炎症。

关键词：大肠杆菌;耶尔森杆菌素;TLR4/NF-κB通路;十二指肠炎症

基金资助：国家自然科学基金项目（31960692、31660704）；2021年度云南省研究生优质课程建设项目（云学位[2021]16号、2021YJSYZKC05）