摘要
本试验旨在基于转录组研究猪β-防御素114(PBD114)在巨噬细胞中的免疫调节作用及机制。试验采用不同浓度(1~256μg/mL)的PBD114处理猪肺泡巨噬细胞3D4/21,并分别在1、3、6和12 h收集细胞培养液,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-10(IL-10)。为更加深入揭示PBD114在巨噬细胞中的免疫调节作用及机制,本试验通过转录组分析0(MOCK组)和100μg/mL PBD114(PBD114组)对培养12 h猪肺泡巨噬细胞3D4/21相关基因表达的影响,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证转录组测序结果。结果表明:1)适宜浓度PBD114能够显著促进猪肺泡巨噬细胞3D4/21分泌TNF-α和IL-10(P<0.05),并且存在剂量依赖和时间效应。2)转录组测序表明,MOCK组和PBD114组共鉴定出1 894个差异表达基因(DEGs)。其中,与MOCK组相比,PBD114组CXC基序趋化因子配体2(CXCL2)、白细胞介素-1β(IL-1β)、集落刺激因子3(CSF3)、白血病抑制因子(LIF)和白细胞介素-1α(IL-1α)等1 170个基因显著上调[差异倍数(FC)≥2,校正P值(adjusted P-value)≤0.001],B细胞淋巴瘤6β(Bcl6β)、B细胞淋巴瘤3(Bcl3)、CD2、CD4和CD83等724个基因显著下调(FC≥2,adjusted P-value≤0.001)。DEGs基因本体(GO)功能注释主要分布在分子功能、细胞组分和生物过程,DEGs数量分别是1 832、1 844和1 802个;京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路显著富集到95条(Q<0.05),其中肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、核因子-κB(NF-κB)信号通路、Toll样受体(TLR)信号通路和白细胞介素-17(IL-17)信号通路等信号通路参与免疫激活,DEGs数量分别是38、66、33、29和27个;蛋白质-蛋白质互作(PPI)和关键驱动分析(KDA)分析表明,RELB、TNF-α诱导蛋白3(TNFAIP3)和TNF受体相关因子1(TRAF1)等基因在PBD114调节巨噬细胞免疫中起着关键作用。3)qRT-PCR验证结果表明,8个随机选择的DEGs的表达趋势与转录组测序结果一致。由此可见,PBD114可以通过RELB、 TNFAIP3和TRAF1等关键基因,以及TNF、MAPK、NF-κB、TLR和IL-17等信号通路激活巨噬细胞免疫。
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