大蒜素缓解奶牛乳腺上皮细胞炎症反应及其作用机制

奶业是畜牧业最重要的经济产业之一,乳腺炎是奶牛生产中最常发生的疾病,奶牛乳腺炎的发生严重影响奶牛生产中的乳品质和乳产量。造成乳腺炎的原因有病原体感染、环境管理和奶牛个体原因等,通常以病原体感染为最易发病诱因,以大肠杆菌为首的多种革兰氏阴性菌是乳腺炎的致病菌,革兰氏阴性菌外壁的脂多糖(LPS)是一种细胞内毒素,会导致炎症的产生。持续长期的炎症反应会使乳腺小叶受到损伤、炎性细胞浸润、乳腺上皮细胞增生和乳腺淋巴结肿大,情况严重时会导致乳腺组织坏死和萎缩,直至泌乳功能丧失。同时,乳汁中会出现絮状沉淀和异味,并伴随着乳汁中体细胞含量增多,导致奶牛产奶量降低、乳品质变差和治疗成Communications media本提升,甚至过早淘汰母牛,造成巨大的经济损失。治疗奶牛乳腺炎的有效手段是使用抗生素,但由于近年抗生素的过度使用产生大量负面影响,使用天然无害的抗生素替代物成为了研究的热点和公众关注的焦点。天然提取物大蒜素(Allicin)是大蒜中含硫有机化合物,具有多种药理学作用,例如抗氧化、抗菌和抗癌等,也有研究证明其具有抗炎的作用。因此,本研究旨在探讨大蒜素对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症的影响及机Dorsomorphin制。本研究利用LPS对奶牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)进行处理,用以构建奶牛乳腺炎的体外炎症模型,通过外源性添加大蒜素的方式,来探究大蒜素对LPS引起的细胞炎症的保护作用及作用机制,此外,本研究还利用小鼠构建了体内乳腺炎模型,探究大蒜素对小鼠乳腺炎的影响。通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR)、蛋白质印迹法(Western blot)和苏木精&伊红染色(H&E)等方法研究大蒜素对乳腺炎症反应的影响。结果表明:1.用10μg/m L的LPS处理奶牛乳腺上皮细胞,细胞活力不会发生变化,并且10μg/m L的LPS会提高细胞中炎性细胞因子的水平,RT-q PCR检测显示肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素8(IL-8)的m RNA表达量显著上升,说明成功构建了奶牛乳腺上皮细胞炎症模型。2.在奶牛乳腺上皮细胞炎症模型中添加2.5μM大蒜素,可以显著抑制因LPS诱导而提高的炎性细胞因子水平,RT-q PCR检测结果显示,TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8的m RNA表达量以及Nod样受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体活化程度都因添加大蒜素而显著降低。3.为了进一步探究大蒜素发挥抗炎作用的机制,本实验研究了大蒜素对LPS激活的TNSC125066价格LR4-NF-κB信号通路的影响。大蒜素降低了Toll样受体4(TLR4)的m RNA表达和蛋白水平,并抑制了核因子kappa B p65(NF-κB p65)、核因子kappa B抑制蛋白α(IκB-α)的磷酸化。说明大蒜素通过抑制LPS诱导的TLR4-NF-κB信号通路的激活和NLRP3炎性小体的活化,来减少炎性细胞因子的产生。4.在小鼠乳腺炎模型中,大蒜素可以缓解LPS造成的乳腺组织病理学损伤,说明大蒜素在体内具有缓解炎症的作用,同时大蒜素通过降低乳腺中髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)活性及炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8的产生来发挥抗炎作用。综上所述,本研究发现大蒜素通过抑制TLR4-NF-κB通路和NLRP3炎性小体的活化,从而保护MAC-T细胞免受LPS诱导的炎症反应的影响,并且大蒜素对LPS诱导的小鼠乳腺炎也具有缓解作用。综合体外和体内的实验结果说明,大蒜素能够有效抵御LPS对乳腺造成的损伤,为大蒜素成为替代抗生素治疗奶牛乳腺炎的潜在药物提供理论支持。