維生素D3通過自噬和內質網應激途徑調控豬腸道輪狀病毒感染研究.pdf

1、輪狀病毒是仔豬病原性腹瀉的主要致病因子之一，主要感染仔豬小腸成熟上皮細胞，其流行率可達80％，目前無特效藥治療。前人研究結果表明維生素D3對輪狀病毒感染發(fā)揮一定抗病毒作用。本研究旨在考察維生素D3是否通過調節(jié)自噬和內質網應激路徑對輪狀病毒感染發(fā)揮作用。試驗一采用2×2因子試驗設計，兩個主效應分別為輪狀病毒應激條件（灌服病毒和不灌服病毒）和日糧VD3添加水平(200IU和5000IU)，24頭DLY生長豬（平均體重26.2±2.02 kg

2、）豬經7d試驗后采集空腸和回腸樣品，測定自噬和內質網應激路徑相關基因表達量。試驗二以OUS株輪狀病毒感染IPEC-J2細胞為模型，在篩選病毒接毒毒力和VD3添加水平的基礎上，研究自噬和內質網應激路徑在VD3影響輪狀病毒感染過程中發(fā)揮的作用。試驗結果表明:
　　(1)豬體內試驗發(fā)現，灌服輪狀病毒提高腸道GRP78、XBP1、IRE1、ATF6和CHOP的相對表達量(P＜0.05)，飼糧添加高劑量VD3能夠在一定程度上抑制上述基因的表

3、達上調;與對照組比較，輪狀病毒提高自噬標志基因Beclin1的表達，添加高劑量VD3顯著提高LC3-Ⅱ/Ⅰ和PR-39的相對表達量(P＜0.05)。
　　(2)感染輪狀病毒降低IPEC-J2細胞活力，隨感染復數增加而降低，當感染復數為1時出現顯著性差異(P＜0.05)。
　　(3)維生素D3對輪狀病毒感染細胞活力無顯著影響，但細胞培養(yǎng)上清液中輪狀病毒抗原和NSP4濃度隨VD3濃度增加而下降，當VD3濃度高于1μmol/L時，

4、顯著降低輪狀病毒抗原和NSP4濃度(P＜0.05)。輪狀病毒感染顯著提高細胞GRP78和CHOP相對表達量（P＜0.05），VD3濃度高于0.5μmol/L時，顯著緩減因病毒感染導致的GRP78和CHOP相對表達量的上調(P＜0.05)。輪狀病毒感染對細胞Beclin1和PR-39基因表達無顯著影響，VD3濃度大于0.5μmol/L時，顯著提高細胞Beclin1和豬cathelicidin抗菌肽PR-39相對表達量(P＜0.05)。

5、r>　　(4)在內質網應激路徑方面，輪狀病毒感染顯著提高GRP78、XBP1、ATF6、CHOP和EDEM相對表達量(P＜0.05)，添加VD3顯著降低GRP78、CHOP和XBP1相對表達量(P＜0.05)。輪狀病毒感染條件下，經TM處理極顯著提高GRP78、PDIA4、calnexin、calreticulin、IRE1、XBP1、ATF6、CHOP和EDEM相對表達量(P＜0.01)，添加VD3降低GRP78、calreticul

6、in、IRE1、ATF6、CHOP和EDEM相對表達量(P＜0.05);經4-PBA處理GRP78、PDIA4、calnexin、CHOP和EDEM相對表達量極顯著降低(P＜0.01)，添加VD3無顯著性影響。輪狀病毒感染顯著增加細胞培養(yǎng)上清液中capase12含量（P＜0.05），添加VD3降低capase12含量(P＜0.05)。輪狀病毒感染條件下，經TM處理caspase12含量與輪狀病毒應激組的相當，添加4-PBA后caspas

7、e12含量與接毒+VD3組的相當。
　　(5)在自噬路徑方面，VD3降低細胞培養(yǎng)上清液中NSP4濃度（P＜0.05），VD3分別與自噬抑制劑3-MA和BafA1處理對NSP4濃度無顯著影響，VD3與自噬激活劑Rap處理的NSP4濃度與VD3處理的NSP4濃度相當。輪狀病毒感染與VD3處理顯著提高LC3-Ⅱ相對表達量(P＜0.05)，與接毒+VD3處理組相比，接毒+VD3+3-MA組LC3-Ⅱ相對表達量顯著降低(P＜0.05)，接毒

8、+VD3+Baf A1組和接毒+VD3+Rap組LC3-Ⅱ相對表達量無顯著性差異。與輪狀病毒感染組相比，添加VD3后降低p62相對表達量(P＜0.05)，提高PMAP23、PG1-5和PR-39相對表達量（P＜0.05）。
　　綜上所述，本研究經豬只體內和IPEC-J2細胞模型體外試驗發(fā)現，輪狀病毒感染導致腸道（腸細胞）發(fā)生內質網應激和誘導自噬發(fā)生;添加VD3可在一定程度上緩減輪狀病毒感染，其可能途徑是通過調節(jié)內質網應激路徑和誘導