Lactobacillus reuteri сприяє розвитку кишечника та регулює імунну функцію слизової в
Пов’язані дані
Усі набори даних, створені для цього дослідження, включені до статті/додаткового матеріалу.
Анотація
Кишкова мікробіота необхідна для гарантування бар'єру слизової оболонки кишечника. Проте детальний вплив пробіотиків на розвиток кишкового тракту свиней, особливо в ранньому віці, досі незрозумілий. У цьому дослідженні ми обробляли 3-денних новонароджених поросят Lactobacillus reuteri (L. reuteri) D8 і спостерігали його сприятливий вплив на поросят. Вага тіла, висота ворсинок та глибина склепіння тонкої кишки були значно збільшені після обробки L. reuteri у поросят. L. reuteri також суттєво збільшив індекс проліферації клітин PCNA + у крипті, а також експресію c-Myc та Tcf4. Крім того, L. reuteri також посилював бар'єр слизової оболонки кишечника із збільшенням келихоподібних клітин та експресії протимікробних пептидів (AMP) Muc2, Lyz1 та pBD1. Добре розроблений пластир Пейєра та збільшена кількість CD3 + Т-клітин у поєднанні з підвищеною експресією IL-4 та IFN-γ також продемонстрували ефект імунної стимуляції L. reuteri D8. Це дослідження продемонструвало, що L. reuteri сприяє розвитку слизової системи кишечника та підтримує слизовий бар’єр кишечника у новонароджених поросят.
Вступ
Діарея поросят при запаленні кишечника та пошкодженні епітелію є загальною проблемою і, отже, сприяє захворюваності та смертності поросят, особливо в інтенсивних системах землеробства (1). Розвиток шлунково-кишкового тракту у новонароджених поросят - це дуже складний процес, який починається під час внутрішньоутробного життя і триває після народження. Кишковий розвиток новонароджених поросят не є досконалим і вразливим до вторгнення різних патогенів (2). Численні дослідження показали високу захворюваність на діарею та запалення кишечника у поросят, що призвело до загибелі поросят та безпосередньо спричиняло великі економічні втрати (3, 4). Додавання антибіотиків до кормів для худоби та птиці може значно покращити коефіцієнт конверсії кормів, темпи приросту та знизити рівень смертності (5–7). Однак це явище спричинить стійкість до бактеріальних препаратів, серйозно зруйнує імунний механізм організму та послабить здатність антивірусу та антиінфекції. Більше того, антибіотики накопичуються в організмі, загрожує здоров’ю людини та екологічному середовищу (8, 9).
Кишечник є не тільки головним органом травлення та поглинання поживних речовин, але також ефективним бар’єром проти різних інфекційних агентів. Слизовий бар’єр кишечника в основному містить шари слизу, клітини епітелію та імунну систему слизової оболонки (10). Кишковий епітелій міцно зв’язується між собою, утворюючи щільну захисну стінку, відокремлюючи вміст кишечника від тканин кишечника та підтримуючи здоров’я кишкового тракту (11). Після знищення бар’єру слизової оболонки кишечника або порушення балансу мікрофлори кишечника це призведе до збільшення проникності кишкового епітелію, руйнування кишкової структури та витіснення збудників, які перетворюються в інші органи, такі як печінка, таким чином викликаючи системну патологічну реакцію (12, 13).
Пробіотики - це живі мікробні харчові добавки або компоненти бактерій, які продемонстрували сприятливий вплив на здоров’я (14). В даний час пробіотики стають замінниками антибіотиків, таких як Lactobacillus, Bifidobacterium та Bacillus. У попередньому дослідженні було встановлено, що Lactobacillus може зменшити лужне середовище в кишковому тракті, посилити секрецію слизу та посилити тісний зв’язок, щоб підтримувати гомеостаз внутрішнього середовища (15–17). Однак механізм дії лактобактерій на розвиток кишечника та слизовий бар’єр у новонароджених поросят не ясний. Lactobacillus reuteri (L. reuteri) - один з домінуючих видів у ШКТ свиней (18). У цьому дослідженні ми висуваємо гіпотезу, чи може L. reuteri впливати на стовбурові клітини кишечника та імунні реакції слизових оболонок поросят, що може забезпечити потужну основу для застосування L. reuteri у свинарстві.
Матеріали і методи
Штами тварин і бактерій
Дванадцять 3-х денних поросят були придбані у оригінальної племінної ферми свиней Мейшань у провінції Цзянсу. Поросят годували свиноматками в лабораторній кімнаті для тварин Нанкінського сільськогосподарського університету. Початкова вага та стан здоров’я поросят були однаковими, а поросята були самцями. L. reuteri D8 був виділений з дванадцятипалої кишки свиней у нашій лабораторії та додатково підтверджений як штам L. reuteri за допомогою секвенування РНК 16s (GenBank:> MF850249), які є стійкими до тетрацикліну. L. reuteri D8 вирощували в середовищі MRS agger при 37 ° C (19). Свиней вирощували в лабораторній кімнаті для тварин Нанкінського сільськогосподарського університету та розділяли на контрольну групу (6 поросят) та групу лікування L. reuteri (6 поросят). Поросят обробляли 2 мл асептичного PBS або L. reuteri D8 (10 9 КУО), суспендованих у 2 мл PBS, пробіркою протягом 5 днів, а потім жертвували (20–22). Вага тіла свиней реєструвався щодня. Зібрані тканини тонкої кишки та клубової кишки фіксували 4% параформальдегідом. Процедура для тварин проводилась відповідно до Комітету з досліджень тварин Нанкінського сільськогосподарського університету медицини, який затвердив протоколи.