大肠杆菌及脂多糖对奶牛乳腺上皮细胞基质金属蛋白酶表达的影响

作者：张媛媛; 丁玉林; 刘雅鑫; 李晓华; 高琼; 王凤龙^*

来源：中国动物检疫, 2022, 39(03): 99-110.

• 大肠杆菌
• LPS
• 乳腺上皮细胞
• 基质金属蛋白酶

为研究大肠杆菌(E.coli)及脂多糖(LPS)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)基质金属蛋白酶(MMPs)表达的影响,以及MMPs与基质金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)、尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)系统在调控细胞外基质(ECM)代谢中的作用,分别以106 CFU/mL热灭活E.coli菌液、7.5μg/mL LPS以及E. coli菌液与LPS混合液作用于体外培养的BMECs,分别在作用细胞6、12、24、48 h后提取细胞总RNA和总蛋白,通过qPCR、Western blot检测MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9、MMP-13、TIMP-1、TIMP-2、uPA、uPAR、PAI-1 mRNA转录水平和相应蛋白表达水平,并通过明胶酶谱试验检测细胞上清液中MMP-2和MMP-9蛋白活性。结果显示:E.coli菌液和LPS作用于BMECs后,MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9、MMP-13、TIMP-1、TIMP-2、uPA、uPAR、PAI-1 mRNA转录水平和相应蛋白表达水平均有不同程度上升。MMP-2、TIMP-1、uPA、uPAR、PAI-1 mRNA转录水平在菌液作用后显著上升,MMP-3、MMP-9、MMP-13、TIMP-2、uPAR mRNA转录水平在菌液与LPS联合作用后显著上升;MMP-9、MMP-13、TIMP-2蛋白表达水平在LPS作用后显著上升;TIMP-1、uPA、uPAR蛋白表达水平在菌液作用后显著上升;MMP-9、MMP-13、uPA、uPAR蛋白表达水平在菌液与LPS联合作用后显著上升。3个作用组MMP-2蛋白活性在不同时间均显著上升;菌液、菌液与LPS联合作用12 h时MMP-9蛋白活性显著上升。结果表明,热灭活E.coli菌液和LPS可诱导BMECs中MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9、MMP-13、TIMP-1、TIMP-2、uPA、uPAR和PAI-1的表达,并激活uPA系统参与调控MMPs的表达。本试验初步探究了大肠杆菌感染奶牛乳腺组织导致乳腺纤维化的发病机理,为奶牛乳腺炎和乳腺纤维化药物研究提供了依据。

• 单位
  内蒙古农业大学