การอดอาหารและการให้อาหารมากเกินไปส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับของสัตว์ปีกผ่านทางไวรัสรีโทรไวรัสภายนอก
Nov 03, 2023
เชิงนามธรรม
เป็นที่รู้กันว่าโภชนาการและภูมิคุ้มกันมีความเชื่อมโยงกัน แต่กลไกยังไม่ชัดเจนนัก ไวรัสรีโทรไวรัสภายนอก (ERV) คิดเป็น 8 ถึง 10% ของจีโนมของมนุษย์และหนู และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยาบางอย่างของสัตว์ การศึกษาล่าสุดระบุว่าการกระตุ้น ERV อาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ และกิจกรรมของ ERV อยู่ภายใต้การควบคุมของปัจจัยหลายประการ รวมถึงปัจจัยทางโภชนาการ ดังนั้นเราจึงตั้งสมมติฐานว่าภาวะโภชนาการอาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านทาง ERV เพื่อยืนยันสมมติฐานนี้ สถานะทางโภชนาการของสัตว์ได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยการอดอาหารหรือให้อาหารมากเกินไป และการแสดงออกของ ERV ที่สมบูรณ์ (ERVK18P, ERVK25P) และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ (DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7, STAT3) ในตับ ถูกกำหนดโดย PCR เชิงปริมาณ ตามด้วยการแสดงออกมากเกินไป ERVK25P ในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่าน และกำหนดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (ไม่อดอาหาร) การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบเพิ่มขึ้นในตับของไก่ที่อดอาหาร แต่ลดลงในตับของห่านที่อดอาหาร ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (ให้อาหารเป็นประจำ) การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับของห่านที่กินอาหารมากเกินไปนั้นเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ การแสดงออกมากเกินไปของ ERVK25P ในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านสามารถกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบได้ โดยสรุป การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า ERV เป็นสื่อกลางผลกระทบของการอดอาหารและการให้อาหารมากเกินไปต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ การไกล่เกลี่ยแตกต่างกันไปตามชนิดของสัตว์ปีก และ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบอาจเกี่ยวข้อง การพัฒนาของไขมันพอกตับห่าน การศึกษาครั้งนี้เป็นกลไกที่เป็นไปได้สำหรับการเชื่อมโยงระหว่างโภชนาการและภูมิคุ้มกัน
Cistanche Deserticola มา-บำรุงตับ
คำสำคัญ: โภชนาการ ภูมิคุ้มกัน เนื้อสัตว์ปีก ไขมันเกาะตับ ไวรัสรีโทรไวรัสภายใน
การแนะนำ
รีโทรไวรัสภายนอก (ERV) ถือเป็นส่วนที่เหลือของรีโทรไวรัสภายนอก (โปรไวรัส) ลำดับ 'ฟอสซิล' ที่เหลือส่วนใหญ่มีการกลายพันธุ์หลายอย่างที่สะสมอยู่ในกระบวนการวิวัฒนาการระยะยาวนับตั้งแต่รวมเข้ากับจีโนมของโฮสต์ (Cañadas et al., 2018) พวกมันมีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทั้งหมด (เช่น มนุษย์ หนู แมว และแกะ) และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ (เช่น ไก่) (Melanie and Nair, 2014; Xu et al., 2014) ในไก่ ERV มีสัดส่วนมากกว่า 3% ของจีโนมไก่ (Huda et al., 2008) แม้ว่า ERV จะมีอยู่มากมายในจีโนมของสัตว์ แต่ ERV จำนวนมากก็ยังไม่เสียหาย Intact ERV หมายถึงผู้ที่มีโครงสร้างที่ไม่สามารถแยกแยะได้ง่ายจากรีโทรไวรัสจากภายนอก ERV เหล่านี้มักจะมีการทำซ้ำเทอร์มินัลแบบยาว (LTR) 2 ครั้งที่มีองค์ประกอบสำหรับการควบคุมการถอดรหัส ลำดับการเข้ารหัสของโปรตีนไวรัส (แอนติเจนเฉพาะกลุ่ม [Gag] การถอดรหัสแบบย้อนกลับ [Pol] และโปรตีนซองจดหมาย [Env]) ลำดับการติดตามโพลีพิวรีน และลำดับจีโนมขนาบสั้นของเซลล์เจ้าบ้าน (Jern และ Coffin, 2008; Dolei et al., 2015; K€ury et al., 2018) จนถึงขณะนี้มี ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ประมาณ 500 ชนิดที่พบในจีโนมไก่ (Bolisetty et al., 2012) นอกจาก ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว ยังมี ERV ประเภทอื่นๆ อีกด้วย รวมถึง ERV 'เรียว' ที่ขาดยีนเข้ารหัสตั้งแต่หนึ่งยีนขึ้นไปที่จำเป็นสำหรับการจำลองตัวเอง (โดยปกติคือยีน Env) และ ERV 'solo LTR' จำนวน ERV 'solo LTR' มีค่าประมาณ 60 เท่าของจำนวน ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ (Bolisetty et al., 2012) การวิเคราะห์สายวิวัฒนาการบ่งชี้ว่าไวรัสโปรเรโทรไวรัสในนก (เช่น ERV) สามารถจำแนกได้เป็นโปรเรโทรไวรัสประเภท I (คล้ายแกมมา) ประเภท II (คล้ายอัลฟ่าและเบต้า) และโปรเรโทรไวรัสประเภท III (คล้ายสปูมาไลค์ระยะไกล) โปรเรโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายอัลฟ่านั้นมีจำนวนมากกว่าโปรเรโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายเบต้า, คล้ายแกมม่าและตัวอักษร (Bolisetty et al., 2012) เมื่อเปรียบเทียบกับโปรเรโทรไวรัสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแล้ว โปรเรโทรไวรัสในนกนั้นมีความหลากหลายมากกว่า โปรรีโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายเบต้าได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการจากที่มีลักษณะคล้ายเบต้าไปเป็นคล้ายตัวอักษร และต่อมาเป็นโปรรีโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายอัลฟ่า โดยสูญเสียเครื่องหมายบีตารีโทรไวรัสอย่างค่อยเป็นค่อยไป โปรเรโทรไวรัสที่เป็นตัวอักษรเป็นตัวกลางระหว่างสิ่งที่คล้ายอัลฟ่าและคล้ายเบต้า รวมถึงโปรเรโทรไวรัสในนกบางตัวที่รู้จักก่อนหน้านี้ด้วย โปรรีโทรไวรัสคลาส III ดูเหมือนจะเก่าแก่ที่สุด รองลงมาคือโปรรีโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายเบต้าและแกมมา ในขณะที่โปรรีโทรไวรัสที่มีลักษณะคล้ายตัวอักษรและอัลฟ่าดูเหมือนจะอายุน้อยที่สุด โปรเรโทรไวรัสส่วนใหญ่จะรวมเข้ากับยีนโฮสต์ตามความรู้สึก (Bolisetty et al., 2012)
ประโยชน์ของ cistanche tubulosa-บำรุงตับ
เช่นเดียวกับทรานสโพสันที่ไม่ใช่ LTR (เช่น ธาตุนิวเคลียสกระจายแบบยาวหรือสั้น) ERV เป็นองค์ประกอบเคลื่อนที่ที่สามารถเคลื่อนย้ายตัวเองในรูปแบบของลำดับดีเอ็นเอจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในจีโนมของโฮสต์ การขนย้ายนี้ถูกสื่อกลางโดยตัวกลาง RNA แม้ว่า ERV ในฐานะ retrotransposons จะมีความสามารถในการถ่ายโอนที่แข็งแกร่งในช่วงแรกของวิวัฒนาการ แต่ส่วนใหญ่ตอนนี้สูญเสียความสามารถนี้ไปแล้ว (Jern และ Coffin, 2008) นอกจากนี้ การศึกษาลำดับเชิงลึกบ่งชี้ว่า ERV จำนวนมากมักเงียบ ตัวอย่างเช่น เพียงประมาณ 20% ของ ERV เท่านั้นที่ถูกคัดลอกในไฟโบรบลาสต์ของตัวอ่อนไก่ และเซตย่อยของสิ่งเหล่านี้ก็ถูกคัดลอก ในสัตว์ทดลอง เช่นกัน (Bolisetty et al., 2012) นอกจากนี้ การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า ERV เงียบบางชนิดสามารถเปิดใช้งานและแสดงออกได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (Crichton et al., 2014) และการแสดงออกของพวกมันได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น ชนิดของเซลล์หรือชนิดของเนื้อเยื่อ (โดยเฉพาะรกและเซลล์สืบพันธุ์) ความแตกต่างของเซลล์และกระบวนการชรา ไซโตไคน์ ปัจจัยที่ขัดขวางการทำงานปกติของเซลล์ และปัจจัยทางโภชนาการ (Taruscio และ Mantovani, 2004; Denner, 2016; Elaheh et al., 2018) ในทศวรรษที่ผ่านมา หน้าที่ทางชีววิทยาของ ERV ได้รับการเปิดเผยอย่างค่อยเป็นค่อยไป: 1) การโยกย้ายของ ERV อาจทำให้จีโนมของโฮสต์ไม่เสถียร แต่ ERV ในฐานะสารพันธุกรรมดั้งเดิมช่วยให้สัตว์ในโฮสต์เพิ่มความหลากหลายระหว่างและภายในสายพันธุ์ เพิ่มความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม และรักษาความต่อเนื่อง วิวัฒนาการ (Zhang et al., 2008); 2) ผู้สนับสนุนและเพิ่มประสิทธิภาพในภูมิภาค LTR ของ ERV สามารถส่งผลต่อการถอดรหัสของยีนที่อยู่ติดกันและเปลี่ยนแปลงสถานะ epigenetic ของภูมิภาคที่อยู่ติดกัน (เช่น DNA methylation และการปรับเปลี่ยนฮิสโตน) (Thompson et al., 2016); 3) โดยการจับโปรตีน Env กับตัวรับโฮสต์ ERV สามารถปิดกั้นการจับกันของไวรัสภายนอกกับตัวรับเดียวกันได้ จึงทำให้เซลล์เจ้าบ้านมีความสามารถในการต้านทานไวรัสจากภายนอก (Nadeau et al., 2015) 4) การถอดเสียง ERV สามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติและกระตุ้นการผลิตไซโตไคน์ เช่น IFN ผ่านทางการส่งสัญญาณ TLR3/MDA5 ที่ขึ้นกับ RNA แบบสองเกลียว ซึ่งยับยั้งเนื้องอก (Chiappinelli et al., 2015) และ 5) ERV ยังเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นและการพัฒนาของโรคบางชนิด เช่น การแก่ชรา ภูมิต้านทานตนเอง และโรคทางระบบประสาทเสื่อม (Mager and Stoye, 2015; Nadeau et al., 2015)
กลุ่ม retrovirus ภายนอก K (ERVK) เป็นกลุ่มไวรัสที่สร้างภายนอกล่าสุดในกลุ่ม ERV (ERVW, ERVH, ERVK และอื่นๆ) ประกอบด้วยลำดับการเข้ารหัสสำหรับโปรตีนเชิงหน้าที่ ซึ่งถือเป็นกลุ่ม ERV ที่มีความสมบูรณ์และออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากที่สุด (Hohn et al., 2013) การแสดงออกที่ได้รับการควบคุมของ ERVK มีความเกี่ยวข้องกับโรคอักเสบ โรคทางระบบประสาท โรคแพ้ภูมิตัวเอง และอื่นๆ (Haraguchi et al., 1992; Tolosa et al., 2012) การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้น ERVK โดยตัวยับยั้ง DNA methyltransferase, 5-aza-2-deoxycytidine สามารถเพิ่มภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของเซลล์ได้ (Nogues et al., 2018) เมื่อเปรียบเทียบกับ ERVK ของมนุษย์ที่มีสมาชิกจำนวนมาก avian ERVK มีสมาชิกเพียงหลายคนที่มีคำอธิบายประกอบใน GenBank สมาชิก ERVK ที่มีคำอธิบายประกอบที่ใช้ร่วมกันโดยไก่และห่านเป็นเพียง ERVK18P (LOC106029425) และ ERVK25P (LOC106046236) ปัจจุบันยังไม่ทราบบทบาททางชีววิทยาหรือพยาธิวิทยาของนก ERVK สถานะทางโภชนาการและพลังงานเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และภูมิคุ้มกันของสัตว์ ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ปัจจัยทางโภชนาการอาจกระตุ้นการแสดงออกของ ERV และ ERV อาจควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบได้หลายวิธี ดังนั้นเราจึงคาดการณ์ว่าระดับของสารอาหารหรือพลังงานอาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านทาง ERV เพื่อยืนยันการคาดเดานี้ สถานะทางโภชนาการได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยการอดอาหารหรือให้อาหารมากเกินไปในไก่หรือห่านทดลอง จากนั้นจึงพิจารณาการแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับ นอกจากนี้ยังทำการแสดงออกมากเกินไปของ ERVK25P ในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านเพื่อแก้ไขความสัมพันธ์ระหว่าง ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน (หรือการอักเสบ) การศึกษาครั้งนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับกลไกในการเชื่อมโยงระหว่างโภชนาการและภูมิคุ้มกัน
cistanche tubulosa-ปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกัน
คลิกที่นี่เพื่อดูผลิตภัณฑ์ Cistanche Enhance Immunity
【สอบถามเพิ่มเติม】 อีเมล:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
วัสดุและวิธีการ
สัตว์ทดลอง
ระเบียบการเกี่ยวกับสัตว์ทั้งหมดเป็นไปตามแนวทางของสถาบันเกี่ยวกับการใช้สัตว์เกษตรในการวิจัย และได้รับอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและการใช้สัตว์ที่มหาวิทยาลัยหยางโจวในประเทศจีน
ลูกห่านจูร่งซีจีจากรุ่นฟักไข่เดียวกันได้รับการเลี้ยงบนพื้นดินภายใต้แสงธรรมชาติและการจัดการการเลี้ยงแบบดั้งเดิมที่ฟาร์มทดลองมาลี (จูร่ง มณฑลเจียงซู ประเทศจีน) เมื่ออายุ 70 วัน ห่านสุขภาพดี 16 ตัวจะถูกสุ่มแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มอดอาหาร (ห่านอดอาหาร 24 ชั่วโมงโดยได้น้ำฟรี) และกลุ่มควบคุม (ไม่อดอาหาร เข้าถึงอาหารและน้ำได้โดยไม่จำกัด) หลังจากการอดอาหาร 24 ชั่วโมง ผู้ทดลองทั้งหมดจะถูกสังเวย และเก็บตัวอย่างตับ แช่แข็งอย่างรวดเร็วในไนโตรเจนเหลว และถ่ายโอนที่อุณหภูมิ 270 C เพื่อเก็บรักษา ในทำนองเดียวกัน ไก่โรดไอส์แลนด์เรดที่แข็งแรงอายุสิบหก 20- สัปดาห์ก็ถูกสังเวยเพื่อการทดลองอดอาหาร ตรงกันข้ามกับการอดอาหาร ห่าน Landes สุขภาพดีอายุสิบหก 70- วัน (จัดหาโดย Licheng Animal and Poultry Co., Ltd., Huaian, Jiangsu, China) ได้รับการสุ่มและแบ่งเท่าๆ กันเป็นการให้อาหารมากไป (24 วันของการให้อาหารมากไป) และกลุ่มควบคุม(ให้อาหารเป็นประจำ) ระเบียบปฏิบัติสำหรับการให้อาหารมากเกินไปได้รับการอธิบายไว้ก่อนหน้านี้โดย Geng et al., 2016a ในวันที่ 24 ของการให้อาหารมากไป เก็บตัวอย่างตับจากทั้งกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ให้อาหารมากไป และเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 270 C
การแยกและการเพาะเลี้ยงของเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านและการแสดงออกที่มากเกินไปของ ERV
เซลล์ตับปฐมภูมิของห่านถูกแยกและเพาะเลี้ยงจากตัวอ่อนของห่านในวันที่ 22 หรือ 23 ของการฟักตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้โดย Osman และคณะ, 2016 เวกเตอร์การแสดงออกเกินจริงที่กำหนดเองของยีน LOC106046236 ของห่าน (หรือสมาชิก ERVK 25 Pol คล้ายโปรตีน, ERVK25P ) และเวกเตอร์เปล่าถูกซื้อจาก Suzhou Jima Gene Co., Ltd. (ซูโจว, จีน) เวกเตอร์การแสดงออกมากเกินไปถูกสร้างขึ้นโดยใช้เวกเตอร์ pcDNA3.1 ที่มีโปรโมเตอร์ CMV และชิ้นส่วน DNA ที่แทรกไว้ซึ่งเป็นลำดับการเข้ารหัสของยีนโพลีเมอเรส ERVK25 เวกเตอร์การแสดงออกมากเกินไปและเวกเตอร์เปล่าถูกแยกถ่ายเป็นเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านที่ถูกแยกและเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 24 ชั่วโมงด้วย Lipofectamine 2000 (cat# 11,668-019, Invitrogen, Co., Ltd., Camarillo) หลังจากการเปลี่ยนถ่ายเป็นเวลา 32 ชั่วโมง เซลล์จะถูกรวบรวมเพื่อการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนโดย PCR เรืองแสงเชิงปริมาณ การเปลี่ยนถ่ายได้ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้โดย Geng et al., 2013
การทำให้บริสุทธิ์ RNA และการสังเคราะห์ cDNA
RNA ทั้งหมดถูกแยกได้จากตัวอย่างตับโดยใช้ชุด TRIzol (cat # DP424; Tiangen Biotech (Beijing) Co., Ltd., ปักกิ่ง, จีน) ตัวอย่าง RNA บริสุทธิ์ถูกคัดลอกแบบย้อนกลับไปยัง cDNA โดยใช้ชุดการถอดรหัสแบบย้อนกลับ HiS criptTM Q RTSuperMix (cat# R 123-01; Vazyme Biotech Co., Ltd., หนานจิง, จีน) การถอดรหัสแบบย้อนกลับดำเนินการตามคำแนะนำของผู้ผลิต
ประโยชน์ของ Cistanche Tubulosa-บำรุงตับ
การวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณ
ตามลำดับการอ้างอิงของแต่ละยีนใน GenBank ไพรเมอร์ PCR เชิงปริมาณสำหรับยีนที่น่าสนใจและยีนอ้างอิงภายใน GAPDH ได้รับการออกแบบโดยใช้ซอฟต์แวร์ Primer 3.0 ออนไลน์ (สถาบัน Whitehead สำหรับการวิจัยชีวการแพทย์ เมืองเคมบริดจ์) และ ความจำเพาะของลำดับได้รับการยืนยันโดยใช้โปรแกรม Primer-BLAST (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, Bethesda) บนเว็บไซต์ NCBI ลำดับไพรเมอร์แสดงอยู่ในตารางที่ 1 ตามคำแนะนำของผู้ผลิต PCR เชิงปริมาณดำเนินการโดยใช้ชุด Vazyme AceQ qPCR SYBR Green Master Mix (cat# Q111-02/03; Vazyme Biotech Co., Ltd., Nanjing, จีน) และตัวอย่าง cDNA การแสดงออกสัมพัทธ์ของยีนที่สนใจคำนวณโดยใช้วิธี 22OOCT ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้โดย Geng et al., 2016b
การวิเคราะห์อิมมูโนล็อตติง
ตัวอย่างเนื้อเยื่อตับถูก lysed ในบัฟเฟอร์ที่ประกอบด้วย 50 มิลลิโมล Tris, pH 7.5, 120 มิลลิโมล NaCl, 1 มิลลิโมล EDTA, 15 มิลลิโมล Na4P2O7, 20 มิลลิโมล NaF, 1% โนนิเดต , 0.1% ฟีนิลเมทิล ซัลฟลูออไรด์ และสารยับยั้งโปรตีเอส (0.08 มิลลิโมล อะโปรตินิน, 0.02 มิลลิโมล ลิวเพปติน, 0.04 มิลลิโมลเบสติน และ 15 มิลลิโมล เปปสแตติน) ปริมาณโปรตีนในแต่ละไลซีนถูกกำหนดโดยใช้ชุดทดสอบโปรตีน Bio-Rad RC DC (หมายเลขแมว 500-0119; Bio-Rad, Hercules) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต โปรตีน (10 มก.) จากเนื้อเยื่อไลเซตถูกแยกโดย SDS PAGE จากนั้นถ่ายโอนไปยังเยื่อหุ้มไนโตรเซลลูโลส ซึ่งถูกบ่มข้ามคืนในนม 5% ใน PBS ที่มี 0.1% Tween 20 ต่อมาเยื่อหุ้มถูกบ่มด้วยแอนติบอดีปฐมภูมิข้ามคืนที่ 4 C แอนติบอดีต่อไปนี้ถูกนำมาใช้ในการเจือจาง 1:1000 ในการศึกษานี้: anti-STAT3 (cat no. bs- 1141R; Beijing Biosativity Biotechnology Co., Ltd., ปักกิ่ง, จีน), anti-IFIH1 (หมายเลขแมว bs-18740R; Beijing Biosynthetic Biotechnology Co., Ltd., ปักกิ่ง, จีน), สารต้านแอคติน (หมายเลขแมว bsm-33036M; Beijing Biosynthetic Biotechnology Co., Ltd., ปักกิ่ง, จีน) และสารต้าน GAPDH (หมายเลขแมว NB300-221; Novus Biologicals Co., Ltd., CO) แอนติบอดีทุติยภูมิที่คอนจูเกตกับฮอร์เรดิชเปอร์ออกซิเดสถูกนำมาใช้ที่การเจือจาง 1:10,000 ตรวจพบโปรตีนโดยเคมีภัณฑ์ที่ได้รับการปรับปรุงและระบบตรวจจับการซับแบบตะวันตก (Amersham Biosciences, ปักกิ่ง, จีน)
การวิเคราะห์ทางสถิติ
ข้อมูลทั้งหมดแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 6 SEM
ผลลัพธ์
การอดอาหารระงับการแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันในตับห่าน
ไพรเมอร์ PCR เชิงปริมาณสำหรับยีน ERV ห่าน (ERVK18P หรือ LOC1{{10}}6029425, ERVK25P หรือ LOC106046236) ได้รับการออกแบบตามลำดับการอ้างอิงใน GenBank การวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าระดับการแสดงออกของ ERVK18P ในตับห่านมีความคล้ายคลึงกับ ERVK25P (รูปที่ 1A) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (ไม่อดอาหาร) การแสดงออกของ ERVK18P และ ERVK25P ถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญในตับของห่านที่อดอาหารเป็นเวลา 24 ชั่วโมง (P, 0.05 หรือ 0.01) (รูปที่ 1B) ดังนั้น การแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ (DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7, STAT3) ก็ถูกยับยั้งเช่นกัน โดยมีความแตกต่างในการแสดงออก mRNA ของ DDX41 และ IFNG ระหว่างห่านที่อดอาหารและห่านควบคุมถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.05) (รูปที่ 1B) การวิเคราะห์ Immunoblotting แสดงให้เห็นว่าระดับโปรตีนของ IFIH1 ในตับของห่านที่อดอาหารดูเหมือนจะต่ำกว่าของห่านควบคุม (รูปที่ 1 เพิ่มเติม)
ตารางที่ 1. รายการลำดับไพรเมอร์สำหรับ PCR เชิงปริมาณ
การอดอาหารทำให้เกิดการแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันในตับไก่
การวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (ไม่มีการอดอาหาร) การแสดงออก mRNA ที่เกิดจากการอดอาหารของ ERVK18P และ ERVK25P ในตับไก่ และการชักนำนั้นถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.{{5} }5 หรือ 0.01) (รูปที่ 2) ในทำนองเดียวกัน การอดอาหารยังชักนำให้เกิดการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ โดยมีความแตกต่างในการแสดงออก mRNA ของ IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ระหว่างกลุ่มที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.05 หรือ 0.01) (รูปที่ 2 ). การวิเคราะห์ Immunoblotting แสดงให้เห็นว่าระดับโปรตีนของ IFIH1 ในตับของห่านที่อดอาหารดูเหมือนจะสูงกว่าห่านควบคุม (รูปที่ 1 เพิ่มเติม)
การให้อาหารมากเกินไปทำให้เกิดการแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันในตับห่าน
การวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (ให้อาหารเป็นประจำ) การแสดงออกของ mRNA ของ ERVK18P และ ERVK25 P ในตับของห่านที่เลี้ยงมากเกินไปเป็นเวลา 24 วันเพิ่มขึ้น โดยมีความแตกต่างในการแสดงออกของ mRNA ของ ERVK18P ระหว่างกลุ่มควบคุมและห่านที่เลี้ยงมากเกินไปถึง ถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.05) (รูปที่ 3) ดังนั้น การแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับของห่านที่ได้รับอาหารมากเกินไปก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยความแตกต่างในการแสดงออก mRNA ของ IRF7 ระหว่างห่านควบคุมและห่านที่ได้รับอาหารมากเกินไปถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.05) ( รูปที่ 3) การวิเคราะห์ Immunoblotting แสดงให้เห็นว่าระดับโปรตีนของ IFIH1 ในตับของห่านที่ได้รับอาหารมากเกินไปนั้นดูเหมือนจะสูงกว่าของห่านควบคุม (รูปที่ 1 เพิ่มเติม)
รูปที่ 1 การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันในตับห่านถูกยับยั้งโดยการอดอาหาร การแสดงออกสัมพัทธ์ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันถูกกำหนดโดย PCR เชิงปริมาณ ( A ) การแสดงออกของ ERVK18P และ ERVK25P ในตับของห่านตัวเต็มวัยปกติ (B) การแสดงออกของ ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ในตับของห่านที่อดอาหารจะแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบพับเหนือการควบคุม (ไม่มีการอดอาหาร), n 5 6 *,** หมายถึง P, 0.05, 0.01 เทียบกับการควบคุม ตามลำดับ ข้อมูลทั้งหมดแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 6 SEM ตัวย่อ: ERV, retrovirus ภายนอก
การแสดงออกมากเกินไปของ Retrovirus ภายนอกทำให้เกิดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน
หลังจากผ่านไป 32 ชั่วโมงของการถ่ายเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านด้วยเวกเตอร์เปล่าหรือเวกเตอร์ที่แสดงออกมากเกินไปซึ่งมีลำดับการเข้ารหัสของยีน Pol ของห่าน ERVK25P การแสดงออกของ mRNA ของยีน Pol ในเซลล์ที่ถูกแปลงสภาพด้วยเวกเตอร์ที่แสดงออกมากเกินไปนั้นมากกว่านั้นประมาณ 97 เท่า ในเซลล์ที่ถูกถ่ายด้วยเวกเตอร์เปล่า (P, 0.01) (รูปที่ 4) ตามที่คาดไว้ การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบถูกกระตุ้นโดยการแสดงออกมากเกินไปของ ERVK25P และการเหนี่ยวนำของ IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ถึงระดับที่มีนัยสำคัญทางสถิติ (P, 0.05 หรือ 0.01) (รูปที่ 4)
การอภิปราย
ระดับโภชนาการและพลังงานเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และภูมิคุ้มกันของสัตว์ ความอดอยาก (หรือการอดอาหาร) และการให้อาหารเป็น 2 สภาวะปกติที่ส่งผลต่อโภชนาการหรือระดับพลังงาน จึงมักถูกใช้เป็นรูปแบบการวิจัยเพื่อชี้แจงการควบคุมโภชนาการหรือพลังงานต่อการทำงานทางสรีรวิทยาของสัตว์ ตัวอย่างเช่น การอดอาหารหรือการให้อาหารอาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และภูมิคุ้มกัน (Volkoff et al., 2016; Smati et al., 2020) อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าการอดอาหารหรือการให้อาหารสามารถกระตุ้น ERV และส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านทาง ERV หรือไม่ นอกจากนี้ การให้อาหารมากเกินไปในระยะสั้น (3-4 สัปดาห์) อาจทำให้เกิดไขมันพอกตับห่าน (ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อฟัวกราส์) ซึ่งคล้ายกับโรคไขมันพอกตับที่ไม่มีแอลกอฮอล์ (NAFLD) ในมนุษย์และสัตว์ฟันแทะ (Nahum และคณะ , 2010; Wang et al., 2019) แต่ไม่ทราบว่า ERV ถูกกระตุ้นโดยการให้อาหารมากเกินไปและเกี่ยวข้องกับการพัฒนาไขมันพอกตับห่านหรือไม่ ในการศึกษานี้ การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับของห่านหรือไก่ถูกกำหนดหลังจากการเปลี่ยนแปลงโภชนาการของสัตว์หรือสถานะพลังงานโดยการอดอาหารหรือให้อาหารมากเกินไป เพื่อให้ความสัมพันธ์ระหว่างสถานะทางโภชนาการ (หรือพลังงาน) และ การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน (หรือการอักเสบ) สามารถชี้แจงได้ ยิ่งไปกว่านั้น ERVK25P มีการแสดงออกมากเกินไปในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านเพื่อตรวจสอบว่าการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบได้รับผลกระทบจาก ERV หรือไม่ แท้จริงแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้เป็นหลักฐานที่ชัดเจนที่สนับสนุนแนวคิดที่ว่าสถานะของสารอาหารหรือพลังงานสามารถควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านทาง ERV ในสัตว์ปีกได้ สิ่งที่น่าสนใจคือผลของการอดอาหารต่อการแสดงออกของ mRNA ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับนั้นแตกต่างกันไปตามชนิดของสัตว์ปีก กล่าวคือ การแสดงออกของ mRNA ของยีนในตับไก่นั้นตรงกันข้ามกับในตับห่าน . นอกจากนี้ การแสดงออกของยีน mRNA ในตับของห่านที่อดอาหารยังตรงกันข้ามกับการแสดงออกของห่านที่กินอาหารมากเกินไป นอกจากนี้ ข้อมูลยังชี้ให้เห็นว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบอาจเป็นสื่อกลางในการควบคุม ERV ในการพัฒนาไขมันพอกตับของห่าน (หรือฟัวกราส์)
รูปที่ 2 การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับไก่เกิดจากการอดอาหาร การแสดงออกสัมพัทธ์ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันถูกกำหนดโดย PCR เชิงปริมาณ ระดับการแสดงออกของ ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ในตับของไก่ที่อดอาหารจะแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบพับเหนือการควบคุม (ไม่มีการอดอาหาร), n {{10}} . *,** หมายถึง P, 0.05, 0.01 เทียบกับการควบคุม ตามลำดับ ข้อมูลทั้งหมดแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 6 SEM ตัวย่อ: ERV, retrovirus ภายนอก
รูปที่ 3 การแสดงออกของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับห่านเกิดจากการให้อาหารมากเกินไป การแสดงออกสัมพัทธ์ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันถูกกำหนดโดย PCR เชิงปริมาณ ระดับการแสดงออกของ ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ในตับของห่านที่เลี้ยงมากเกินไปจะแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงของรอยพับเหนือการควบคุม (การให้อาหารตามปกติ) n {{10}} . * หมายถึง P, 0.05 เทียบกับการควบคุม ข้อมูลทั้งหมดแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 6 SEM ตัวย่อ: ERV, retrovirus ภายนอก
รูปที่ 4 การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบเกิดขึ้นจากการแสดงออกของ ERV ที่มากเกินไปในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่าน การแสดงออกสัมพัทธ์ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันถูกกำหนดโดย PCR เชิงปริมาณ การแสดงออกของ ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 และ STAT3 ในเซลล์ตับปฐมภูมิของห่านที่ถูกทรานส์เฟกด้วยเวกเตอร์การแสดงออกที่มากเกินไปของ ERVK25P ถูกนำเสนอในขณะที่การเปลี่ยนแปลงแบบพับเหนือส่วนควบคุม (เซลล์ตับที่ถูกทรานส์เฟกด้วยเวกเตอร์เปล่า), n {{1{{11 }}}} *,** แสดงถึง P, 0.05, 0.01 กับการควบคุม ตามลำดับ ข้อมูลทั้งหมดแสดงเป็นค่าเฉลี่ย 6 SEM ตัวย่อ: ERV, retrovirus ภายนอก
การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้ว ERV จะถูกทำให้เงียบผ่าน DNA methylation ในเซลล์เจ้าบ้าน แต่ ERV สามารถเปิดใช้งานได้โดย MER48 (Walsh et al., 1998; Gibb et al., 2015) การเหนี่ยวนำของ ERV ยังแสดงให้เห็นในหลายโรค รวมถึงโรคทางเมตาบอลิซึมบางชนิด เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ซึ่งมียีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบเข้ามาเกี่ยวข้อง (Perron et al., 2000) การศึกษากลไกระบุว่าการอักเสบมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคของโรคเมตาบอลิซึม ซึ่งมักเกิดจากโภชนาการหรือพลังงานส่วนเกิน (Eo et al., 2017) ยิ่งไปกว่านั้น ยังพบว่าการอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปสามารถเปลี่ยนระดับ DNA methylation ของยีนตัวรับที่กระตุ้นการทำงานของ peroxisome proliferators (Jacobsen et al., 2014; Hjort et al., 2017) จากการค้นพบเหล่านี้ เป็นไปได้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการจะกระตุ้นการแสดงออกของ mRNA ของ ERV ผ่านการควบคุมอีพิเจเนติกส์ ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการสามารถกระตุ้นการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบได้ (Smati et al., 2020) จากการค้นพบนี้ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปส่งผลต่อการแสดงออกของ mRNA ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ และการแสดงออกของ mRNA ของ ERV มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการแสดงออกของ mRNA ของภูมิคุ้มกันหรือที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ ยีน
ประโยชน์ของซิสตานช์สำหรับระบบภูมิคุ้มกันของผู้ชาย
เนื่องจาก ERV มีมากมายในจีโนมของสัตว์ บทบาทของ ERV ในการควบคุมโภชนาการหรือพลังงานต่อภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบจึงอาจถูกประเมินต่ำไป การศึกษานี้เน้นที่ ERVK18 และ ERVK25 เป็นหลักซึ่งเป็นสื่อกลางถึงผลของการอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปต่อการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ ปัจจุบันยีน ERVK เป็นเพียง ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ซึ่งมีหมายเหตุประกอบอยู่ในจีโนมของห่านและไก่ นอกจาก ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์เหล่านี้แล้ว ERV 'เรียว' และ ERV 'LTR เดี่ยว' ยังสามารถเปิดใช้งานได้โดยการอดอาหารหรือให้อาหารมากไป และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อผลของการอดอาหารหรือการให้อาหารมากไปต่อการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ เนื่องจาก ERV แบบ 'slender' และ 'solo LTR' มักจะตั้งอยู่ใกล้กับยีนโฮสต์บางตัว (Thompson et al., 2016) การอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปอาจควบคุมการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านผลที่ถูกต้องของ ERV ที่เปิดใช้งาน จากมุมมองนี้ การรักษาภูมิคุ้มกันในระดับพื้นฐานอาจเป็นส่วนหนึ่งเนื่องจาก ERV ที่ใช้งานอยู่ส่วนเล็กๆ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า ERV บางตัวถูกคัดลอกเป็นประจำทั้งในไฟโบรบลาสต์ของตัวอ่อนไก่ (ประมาณ 20% ของ ERV) และ ในร่างกาย (Bolisetty et al., 2012) กฎระเบียบของการอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปในการแสดงออกของ mRNA ของ ERV มีแนวโน้มมากที่สุดผ่านการดัดแปลง epigenetic (เช่น DNA methylation) ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ มีรายงานว่า AZA ซึ่งเป็นตัวยับยั้ง DNA methyltransferase สามารถกระตุ้นการแสดงออกของ mRNA ของ ERV ในเซลล์ได้อย่างมีนัยสำคัญ (Jaenisch et al., 1985; Deborah และ Bestor, 2004) การแสดงออกของ mRNA ของ ERV ได้รับการควบคุมที่แตกต่างกันในตับไก่และตับห่านโดยการอดอาหาร แสดงให้เห็นว่ามีการดัดแปลง epigenetic ในระดับที่แตกต่างกันเพื่อควบคุมการแสดงออกของ ERV ระหว่างไก่และห่าน การอนุมานนี้ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานที่แสดงว่าการแสดงออกของ mRNA ของ ERV นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ (Nogues et al., 2018) อย่างไรก็ตาม การอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปส่งผลต่อ DNA methylation ของ ERV อย่างไรนั้นยังคงมีการชี้แจงให้ชัดเจน นอกจากนี้ ความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างไก่และห่านอาจส่งผลต่อความแตกต่างในการแสดงออกของ ERV ระหว่าง 2 สายพันธุ์ เช่น การตอบสนองที่แตกต่างกันของปัจจัยการถอดรหัสต่อสิ่งเร้าภายในหรือภายนอก อันที่จริงผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ของเราแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ mRNA ของยีนหลายชนิดในตับไขมันห่านกับตับปกตินั้นตรงกันข้ามกับการแสดงออกในมนุษย์ที่มี NAFLD (หรือเมาส์) กับตับปกติ (Liu et al., 2016) นอกจากนี้ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและปัจจัยอื่นๆ เช่น อายุ อาหาร แสง และสภาวะการเลี้ยงอื่นๆ อาจเป็นสาเหตุของการแสดงออกของ ERV ที่แตกต่างกันระหว่างไก่และห่าน
ในการศึกษานี้ การแสดงออกมากเกินไปของ ERVK25P เพิ่มการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ ซึ่งให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าการอดอาหารหรือการให้อาหารมากเกินไปจะควบคุมการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับผ่านทาง ERV มีกลไกที่เป็นไปได้ 2 ประการที่การแสดงออกมากเกินไปของ ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์จะเพิ่มการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ: 1) RNA แบบเกลียวคู่ที่เกิดขึ้นภายในการถอดเสียง ERV หรือโดยการผสมกับ antisense RNA สามารถเปิดใช้งานการส่งสัญญาณ NFkB ทางเดินบน RNA ที่มีเกลียวคู่จับกับตัวรับ (เช่น TLR3) และทำให้เกิดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ (Chiappinelli et al., 2015); 2) ERV ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ยังสามารถแสดงโปรตีนหรือโพลีเปปไทด์ที่เข้ารหัส ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณขั้นปลายและการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ แม้ว่าการศึกษานี้ไม่สามารถตรวจพบการแสดงออกของโปรตีนของ ERVK18P และ ERVK25P ได้เนื่องจากขาดแอนติบอดีที่เหมาะสม การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่า ERV บางตัว โดยเฉพาะ ERVK สามารถสังเคราะห์โปรตีนของพวกมันและกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในเซลล์ประสาท เซลล์ (Manghera et al., 2015) โปรตีนเหล่านี้อาจรับรู้ได้โดยตัวรับของสัตว์ เช่น RIG-1, โปรตีนไคเนส K และโมเลกุลของร่างกายที่มีการอักเสบ NLRP3 (Mitoma et al., 2013; Mu et al., 2016) ความสัมพันธ์ระหว่างโภชนาการ (หรือพลังงาน) และภูมิคุ้มกัน (หรือการอักเสบ) แสดงให้เห็นในความผิดปกติทางโภชนาการหรือพลังงานหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรคที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วน รวมถึงโรคเบาหวานและ NAFLD โรคอ้วนถือเป็นการอักเสบเรื้อรัง เนื่องจากยีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบจำนวนมาก (เช่น proflammation cytokine necrosis factor-alpha, MCP1 และ IL6) เกิดขึ้นในผู้ป่วยที่เป็นโรคอ้วน และกลุ่มคนที่มีสุขภาพดี (Ferreira et al., 2016) ไซโตไคน์เหล่านี้สามารถนำไปสู่การดื้อต่ออินซูลินและทำให้ความผิดปกติของการเผาผลาญที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วนลดลง (Li et al., 2019) ในการศึกษานี้ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่า ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบถูกกระตุ้นให้เกิดในตับไขมันห่านเทียบกับตับปกติ ตับเป็นอวัยวะที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง ซึ่งไม่เพียงแต่มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนสารอาหารและพลังงานเท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่ในการล้างพิษและควบคุมระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย ตับประกอบด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกันจำนวนมาก เช่น เซลล์ Kupffer (มาโครฟาจประจำถิ่น) เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ และทีเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ ตับยังสังเคราะห์ส่วนประกอบเสริมและตัวรับการรับรู้เชื้อโรคที่ละลายน้ำได้อื่นๆ จำนวนมาก (Keith et al., 2007) ดังนั้นในปัจจุบันตับจึงถือเป็นอวัยวะภูมิคุ้มกันที่สำคัญและมีบทบาทในการสร้างภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด (หรือการอักเสบ) (Xia et al., 2008; Trigger, 2010) ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบอาจจำเป็นต่อการทำงานทางสรีรวิทยาของตับ และทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างการเผาผลาญสารอาหารและภูมิคุ้มกัน (หรือการอักเสบ) ในการศึกษานี้ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางโภชนาการ (หรือพลังงาน) ทำให้เกิดการแสดงออกของ mRNA ของ ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบในตับไขมันห่าน เทียบกับตับปกติ เป็นที่น่าสังเกตว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบที่เกิดจาก ERV ข้อเสนอแนะอาจควบคุมการเผาผลาญสารอาหาร (Volkman และ Stetson, 2014; Cañadas et al., 2018) ดังนั้น การศึกษาครั้งนี้จึงเป็นหลักฐานที่สนับสนุนแนวคิดที่ว่า ERV มีส่วนร่วมในการพัฒนาไขมันพอกตับของห่านผ่านยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบ
ประโยชน์ของอาหารเสริม Cistanche-วิธีเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน
ในการศึกษานี้ เรายังพิจารณาระดับโปรตีนของ IFIH1 ในตับของห่านที่อดอาหารกับห่านควบคุม ไก่ที่อดอาหารกับไก่ควบคุม และห่านที่กินอาหารมากเกินไปกับห่านควบคุม แม้ว่ารูปแบบของระดับโปรตีน IFIH1 จะคล้ายคลึงกับรูปแบบของระดับ IFIH1 mRNA แต่ความแตกต่างในระดับโปรตีนระหว่างการบำบัดและกลุ่มควบคุมก็ไม่ชัดเจนเท่ากับในระดับ mRNA คำอธิบายที่เป็นไปได้ ได้แก่ ระดับโปรตีนของ IFIH1 สามารถควบคุมได้ภายหลังการถอดรหัส โดยสรุป ภาวะโภชนาการหรือพลังงานส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบผ่านทาง ERV ซึ่งเป็นกลไกที่เป็นไปได้ที่เป็นรากฐานของความสัมพันธ์ระหว่างโภชนาการ (หรือพลังงาน) และภูมิคุ้มกัน (หรือการอักเสบ) สถานะทางโภชนาการหรือพลังงานอาจควบคุมการแสดงออกของ ERV ผ่าน DNA methylation กฎระเบียบอีพีเจเนติกส์ในสัตว์ปีกมีความแตกต่างกัน และจำเป็นต้องมีการศึกษากลไกเฉพาะเพิ่มเติม ยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบที่ได้รับผลกระทบจากโภชนาการหรือสถานะพลังงานอาจไม่เพียงมีส่วนร่วมในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการอักเสบ การเจริญเติบโตของสัตว์และการตายของเซลล์ และการควบคุมผลป้อนกลับของโภชนาการหรือการเผาผลาญพลังงาน นอกจากนี้ การศึกษานี้ยังเผยให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า ERV และยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบที่ได้รับการควบคุม มีส่วนเกี่ยวข้องในการพัฒนาไขมันพอกตับของห่าน
ข้อมูลอ้างอิง
Bolisetty, M., J. Blomberg, F. Benachenhou, G. Sperber และ K. Beemon 2555. ความหลากหลายและการแสดงออกของไวรัสรีโทรไวรัสภายในสัตว์ปีกที่ไม่คาดคิด. เอ็มไบโอ 3 อี00344-00312
แคนาดาัส, ไอ., ร. ทัมมาลาปัลลี, เจดับบลิว คิม, เอส. คิตาจิมา, RW เจนกินส์, ซีแอล คริสเตนเซน, เอ็ม. แคมปิซี, วาย. กวง, วาย. จาง, อี. จินนี่, จี. จาง, ที. เทียน, ดร. เซน, ดี . Miao, Y. Imamura, T. Thai, B. Piel, H. Terai, AR Aref, T. Hagan, S. Koyama, M. Watanabe, H. Baba, AE Adeni, CA Lydon, P. Tamayo, Z. Wei, M. Herlyn, TU Barbie, R. Uppaluri, LM Sholl, E. Sicinska, J. Sands, S. Rodig, KK Wong, CP Paweletz, H. Watanabe และ DA Barbie 2018. ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของเนื้องอกที่เตรียมไว้โดยรีโทรไวรัสภายนอกที่กระตุ้นด้วยอินเตอร์เฟอรอนโดยเฉพาะ แนท. ยา 24:1143–1150.
คิอัปปิเนลลี, KB, พีแอล สตริสเซล, ดี. อเล็กซิส, เอชแอล ลี, เอช. คริสติน, เอ. เบนจามิน, เอช. อเล็กซานเดอร์, NS Rote, LM Cope, เอส. อเล็กซานดรา, เอ็ม. วลาดิเมียร์, บี. แซดน่า, เจเอส เดนนิส, DW เจดด์, MP Drew, WB Matthias, AZ Cynthia, M. Taha, AC Timothy, BB Stephen และ S. Reiner 2015 การยับยั้ง DNA methylation ทำให้เกิดการตอบสนองของ interferon ในมะเร็งผ่านทาง dsRNA รวมถึง retroviruses ภายนอก เซลล์ 162:974–986
Crichton, JH, DS Dunican, M. Marie, RR Meehan และ IR Adams 2014. การปกป้องจีโนมจากศัตรูภายในกลไกของการปราบปราม retrotransposon ในเจิร์มไลน์ของเมาส์ เซลล์ โมล วิทยาศาสตร์ชีวิต 71:1581–1605.
เดโบราห์ BH และ TH Bestor 2547 ภัยพิบัติ Meiotic และการกระตุ้น retrotransposon ในเซลล์สืบพันธุ์เพศชายที่ไม่มี Dnmt3L ธรรมชาติ 431:96–99.
Denner, J. 2016. การแสดงออกและการทำงานของรีโทรไวรัสภายนอกในรก อภิมิส 124:31–43.
Dolei, A., E. Uleri, G. Ibba, M. Caocci, C. Piu และ C. Serra 2015 มนุษย์ต่างดาวใน DNA ของมนุษย์: HERV-W/MSRV/syncytin-1 รีโทรไวรัสภายนอกและการเสื่อมของระบบประสาท เจติดเชื้อ นักพัฒนา ประเทศ 9:577–587.
Elaheh, K., N. Farzaneh, P. Mirshokraei, SE Tabatabaeizadeh และ H. Dehghani 2561. การแสดงออกของไวรัสรีโทรไวรัสภายในระยะก่อนการปลูกถ่ายตัวอ่อนวัว. ทำซ้ำ ในประเทศ. แอนิเมชั่น. 53:1405–1414.
Eo, H., JE Park, YJ Jeon และ Y. Lim 2017 ผลการเยียวยาของสารสกัดคาวาโพลีฟีนอลจากโคโลเนียลต่อการอักเสบของไตที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงานที่ผิดปกติและความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในหนูอ้วนที่เกิดจากอาหารที่มีไขมันสูง เจ. อากริก. เคมีอาหาร. 65:3811–3818
เฟอร์เรร่า, พีเอส, แอลซี สโปลิโดริโอ, เจเอ มานเธย์ และทีบี ซีซาร์ 2016. ฟลาโวนอยด์จากส้มป้องกันการอักเสบทั่วร่างกายและบรรเทาความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในหนู C57BL/6J ที่เลี้ยงด้วยอาหารที่มีไขมันสูง ฟังก์ชั่นอาหาร 7:2675–2681.
Geng, TY, W. Hu, MH Broadwater, JM Snider, J. Bielawski, SB Russo, JH Schwacke, J. Ross และ LA Cowart 2013 กรดไขมันควบคุมความต้านทานต่ออินซูลินที่แตกต่างกันผ่านการเหนี่ยวนำความเครียดโดยอาศัยเอนโดพลาสซึมเรติคูลัมของไตรบเบิล โฮโมล็อก 3: ความเชื่อมโยงที่อาจเกิดขึ้นระหว่างองค์ประกอบไขมันในอาหารกับผลลัพธ์ทางพยาธิสรีรวิทยาของโรคอ้วน โรคเบาหวาน 56:2078–2087.
Geng, TY, B. Yang, FY Li, LL Xia, Q. Wang, X. Zhao และ DQ Gong 2016ก. การระบุส่วนประกอบในการป้องกันที่ป้องกันการกำเริบของตับไขมันห่าน: ลักษณะเฉพาะ การแสดงออก และการควบคุมของตัวรับ adiponectin คอมพ์ ไบโอเคม ฟิสิออล. บี ไบโอเคม. โมล ไบโอล 194:32–38.
Geng, TY, X. Zhao, LL Xia, L. Liu, FY Li, B. Yang, Q. Wang, S. Montgomery, HM Cui และ DQ Gong 2016ข. การเสริมน้ำตาลในอาหารช่วยเพิ่มความต้านทานต่ออินซูลินและตับไขมันในห่านโดยไม่ขึ้นกับความเครียด ไบโอเคม ชีวฟิสิกส์ ความละเอียด ชุมชน 476:665–669.
กิบบ์, EA, RL วอร์เรน, GW Wilson, SD Brown, GA Robertson, GB Morin และ RA Holt 2015. การเปิดใช้งาน RNA แบบไม่เข้ารหัสยาวที่เกี่ยวข้องกับ retrovirus ภายนอกในมะเร็งของต่อมในมนุษย์ จีโนมเมด 7:22.
Haraguchi, S., RA Good, GJ Cianciolo และ NK Day 1992 เปปไทด์สังเคราะห์ที่คล้ายคลึงกันกับโปรตีนซองจดหมายเรโทรไวรัสจะควบคุมการแสดงออกของ mRNA ของ TNF-a และ IFN-g เจ. ลอยค. ไบโอล 52:469–472.
ฮยอร์ต, แอล., เอสดับบลิว ยอร์เกนเซ่น, แอล. กิลล์เบิร์ก, อี. ฮอลล์, ซี. บรอนส์, เจ. ฟรายสตีค, เอเอ วาก และซี. ลิง 2017 การอดอาหาร 36 ชั่วโมงของชายหนุ่มมีอิทธิพลต่อ DNA methylation ของเนื้อเยื่อไขมันของ LEP และ ADIPOQ ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักแรกเกิด คลินิก. อีพิเจเนติกส์ 9:40.
Hohn, O., K. Hanke และ N. Bannert. 2013 HERV-K (HML-2) กลุ่ม HERV ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีที่สุด: การสร้างร่างกายภายนอก การแสดงออก และผลกระทบต่อสุขภาพและโรค ด้านหน้า. อองคอล. 3:246.
Huda, A., N. Polavarapu, IK Jordan และ JF McDonald 2551. รีโทรไวรัสภายนอกของจีโนมไก่. ไบโอล ตรง 3:9.
จาค็อบเซ่น, เอสซี, แอล. กิลล์เบิร์ก, เจ. บอร์ก-เจนเซ่น, อาร์. ริเบล-แมดเซ่น, อี. ลาร่า, วี. คัลวาเนเซ่, ซี. ลิง, เอเอฟ เฟอร์นันเดซ, MF ฟราก้า, พี. โพลเซ่น, ซี. บรอนส์ และ เอ. วาก . 2014. ชายหนุ่มที่มีน้ำหนักแรกเกิดน้อยแสดงพลาสติกของ DNA methylation ของกล้ามเนื้อทั่วทั้งจีโนมลดลงเนื่องจากการให้อาหารที่มีไขมันสูงมากเกินไป โรคเบาหวาน 57:1154–1158
Jaenisch, R., A. Schnieke และ K. Harbers 1985 การรักษาหนูด้วย 5-azacytidine กระตุ้นจีโนมรีโทรไวรัสแบบเงียบในเนื้อเยื่อต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โปรค Natl. อคาด. วิทยาศาสตร์ สหรัฐอเมริกา 82:1451–1455.
เจิร์น, พี. และเจเอ็ม คอฟฟิน. 2551. ผลของไวรัสรีโทรไวรัสต่อการทำงานของจีโนมของโฮสต์ แอนนู. สาธุคุณเจเนท. 42:709–732.
Keith, EG, RB Jones, DA Meiklejohn, N. Anwar, LC Ndhlovu, JM Chapman, AL Erickson, A. Agrawal, G. Spotts, FM Hecht, NS Rakoff, J. Lenz, MA Ostrowski และ DF Nixon 2007. การตอบสนองของทีเซลล์ต่อรีโทรไวรัสภายในร่างกายของมนุษย์ในการติดเชื้อ HIV-1 PLoS Pathog. 3:e165.
K€ury, P., A. Nath, A. Creange, A. Dolei, P. Marche, J. Gold, G. Giovannoni, HP Hartung และ H. Perron 2018. ไวรัสรีโทรไวรัสภายนอกของมนุษย์ในโรคทางระบบประสาท. เทรนด์โมล ยา 24:379–394.
Li, JY, YD Wang, XY Qi, L. Ran, T. Hong, J. Yang, B. Yan, ZZ Liao, JH Liu และ XH Xiao 2019. ระดับ CCN3 ในซีรั่มเพิ่มขึ้นในผู้ป่วยเบาหวานประเภท 2 และสัมพันธ์กับโรคอ้วน การดื้อต่ออินซูลิน และการอักเสบ คลินิก. ชิม. อักตา 494:52–57.