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JIA | 扬州大学赵国琦教授课题组证实CRISPR/Cas9介导的SLC15A4基因敲除与奶牛瘤胃上皮细胞免疫反应有关

姜茂成 等 农业科学微平台 2023-07-10
奶牛瘤胃上皮不仅是营养物质的主要吸收和运输场所,也是瘤胃微生物附着和生长的主要场所。瘤胃上皮除了具有营养吸收功能外,还是瘤胃微生物和潜在宿主免疫系统之间的物理屏障。根据早期的研究,高谷物饮食的奶牛瘤胃中短链脂肪酸(SCFAs)会迅速增加,这将导致亚急性瘤胃酸中毒和大多数瘤胃细菌的死亡。同时,细菌的死亡和解体会释放大量脂多糖(LPS)和胞壁酰二肽(MDP),导致瘤胃上皮损伤。MDP是一种在大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌中发现的保守肽聚糖结构。此外,最近的一项研究表明,质子偶联寡肽转运蛋白(POT)家族介导MDP的转运。因此,具有生理活性的底物可能通过POT家族参与先天免疫反应的调节。越来越多的研究表明,SLC15A4与许多炎症性疾病的发展有关,包括系统性红斑狼疮和炎症性肠病。基于这些观察结果,SLC15A4可能在自身免疫性疾病中发挥重要的调节作用。然而,SLC15A4如何参与调节奶牛瘤胃上皮细胞(BRECs)炎症反应的机制尚不清楚。
近期,扬州大学动物科学与技术学院赵国琦教授完成的题为CRISPR/Cas9-mediated knock-out of SLC15A4 gene involved immune response in bovine rumen epithelial cells”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 优先在线发表。

该研究通过体外构建了MDP诱导奶牛瘤胃上皮炎症模型,并且利用CRISPR/Cas9系统成功敲除了SLC15A4基因。本研究中主要解决了三个科学问题:1)为了确定MDP对BRECs免疫反应的调节作用,我们首先使用RT-qPCR分析发现了添加或不添加MDP的BRECs中促炎细胞因子的mRNA表达之间的差异;2)通过转录组和免疫荧光反应评估了MDP对野生型和SLC15A4-KO BRECs中炎性细胞因子产生的影响。我们的研究结果首次表明,MDP介导的SLC15A4信号通路对奶牛瘤胃上皮细胞炎症反应至关重要。

图1:利用CRISPR/Cas9系统产生SLC15A4-KO BRECs过程示意图


贵扬州大学动物科学与技术学院赵国琦教授和詹康实验师为该文章的通讯作者,博士研究生姜茂成和硕士研究生胡梓轩为第一作者。本研究由国家自然科学基金面上项目(No.31972589)、农业农村部国家奶牛产业技术体系岗位科学家项目(CARS-36)和江苏省研究生实践创新计划项目(KYCX21-3283)资助。


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https://doi.org/10.101‍6/j.ji‍a.2023.0‍6.016

Cite the article:

JIANG Mao-cheng, HU Zi-xuan, WANG Ke-xin, YANG Tian-yu, LIN Miao, ZHAN Kang, ZHAO Guo-qi. 2023. CRISPR/Cas9-mediated knock-out of SLC15A4 gene involved immune response in bovine rumen epithelial cells. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2023.06.016.



Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.8,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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