丁酸钠和吲哚-3-丙酸共处理对Caco-2细胞紧密连接以及炎症因子的影响

作     者：王轲信 吴娴 龚海洲 方巧玉 李向臣 张亚南 

作者机构：浙江农林大学动物科技学院.动物医学院浙江省畜禽绿色生态健康养殖应用技术研究重点实验室动物健康互联网检测技术浙江省工程实验室 扬州大学动物科学与技术学院 浙江大学动物科学学院动物分子营养学教育部重点实验室 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：090502[农学-动物营养与饲料科学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：浙江农林大学科研发展基金项目(2023LFR006) 浙江农林大学国家级大学生创新创业训练计划(202310341010,张亚南) 浙江大学动物分子营养学教育部重点实验室开放性课题(KLMAN202307) 

主　　题：丁酸钠 吲哚-3-丙酸 紧密连接 炎症因子 Caco-2细胞 

摘      要：本研究以人克隆结肠腺癌Caco-2细胞系为模型，旨在探究丁酸钠（sodium butyrate， NaB）和吲哚-3-丙酸（indole-3-propionic acid，IPA）共处理对Caco-2细胞紧密连接和炎症因子的影响。使用0.4 mmol·L-1NaB和0.1 mmol·L-1IPA处理Caco-2细胞24 h，检测细胞跨膜电阻（TEER）值、细胞紧密连接蛋白表达、炎症因子的基因表达和细胞上清液中炎症因子的分泌水平。结果发现，与NaB、IPA单独处理组相比，NaB和IPA共处理组均显著提高TEER值（P 0.01）。qPCR和蛋白免疫印迹结果表明，与对照组相比，共处理组显著下调了Claudin-2的mRNA相对表达量（P 0.01）；与NaB单独处理组相比，共处理组显著上调了Claudin-1的mRNA相对表达量（P 0.05），并且极其显著促进了Claudin-1、ZO-1和Occludin蛋白的表达（P 0.001）；与IPA单独处理组相比，共处理组显著上调了ZO-1的mRNA相对表达量（P 0.05），并极其显著提高了Claudin-1和ZO-1蛋白表达量（P 0.001）。在炎症因子方面，与对照组相比，NaB和IPA共处理组显著下调炎症因子IL-6、IL-1β、IL-8及TNF-α的mRNA相对表达量（P 0.05）。ELISA结果显示，与对照组相比，共处理极其显著降低了细胞上清液中IL-6、IL-1β、IL-8及TNF-α的分泌量（P 0.001）。本研究表明，相比于NaB或IPA单独处理，NaB和IPA共处理可增加细胞跨膜电阻值，促进细胞间紧密连接蛋白表达并且降低促炎因子的分泌，降低了肠道通透性。综上，NaB和IPA共处理在增强上皮细胞屏障功能以及降低炎症反应方面具有更强的作用。