黄芪多糖对灭活溶藻弧菌诱导的大黄鱼巨噬细胞炎症损伤的保护作用

黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)作为一种有效的免疫激活剂,已广泛应用于水产养殖业中,但其发挥作用的机制尚不清楚。本文首先建立了福尔马林灭活溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)诱导的大黄鱼(Larimichthys crocea)巨噬细胞炎症模型,通过对分离的大黄鱼原代巨噬细胞(prima获悉更多ry head kidney macrophages,PKM)进行1×10~3、1×10~4、1×10~5、1×10~6和1×10~7cfu/m L的灭活溶藻弧菌梯度处理实验,发现灭活溶藻弧菌可以显著降低PKM细胞活性,并在1×10~6cfu/m L时达到半致死剂量。同时通过流式细胞术检测发现,1×10~6cfu/m L的灭活溶藻弧菌可以显著诱导PKM活性氧的产生和细胞凋亡的发生,表明灭活溶藻弧菌可以诱发PKM产生细胞损伤。然而,当用50、100、200、400和800μg/m L的APS预处理PKM 24 h后,再经灭活溶藻弧菌诱导,发现细胞活性的降低被显著改善,并且当APS的浓度达到200μg/m L时对灭活菌诱导的细胞毒性的抑制效果趋于稳定,进一步检测活性氧生成量和细胞凋亡发现二者也被显著抑制。同时,荧光定量PCR检测发现,通过灭活菌及APS预处理后,在4 h时灭活菌诱导PKM炎症因子IL-1β和IL-6上调表达的效果最显著,且此时APS对其诱导的炎症反应的抑制效果也同样最明显。故选取4 h这一时间点的样品进行转录组测序,进一步深入探究APS的保护机制。转录组测序结果表明,在用灭活溶藻弧菌处理后,PKM中免疫相关基因(TLR5s、TLR13、Clec4e、IKK、IκB、BCL-3、NF-κB2、REL、IL-1β和IL-6)和细胞焦亡相关基因(caspase-1、NLRP3和NLRC3)的表达显著上调。而用APS预处理后,上述上调的基因基本都被抑制,其中TLR5s、BCL-3、REL、caspase-1、NLRP12、IL-1β和IL-6与灭活菌处理组相比显著下调。进一步通过体外试验发现灭活菌处理后,PKM细胞出现明显的溶胀现象,PI染色证明细胞膜完整性的丧失,LDH释放检测表明细胞培养液上清液中LDH含量显著增加。而经APS预处理后,这些现象均被有效缓解。本研究结果表明,APS能够保护大黄鱼PKM免受灭活溶藻Labral pathology弧菌诱导的炎症损伤,转录组学分析初步揭示其可能LY2157299通过抑制灭活菌激活的NF-κB和细胞焦亡信号通路发挥抗炎作用,进一步通过体外试验证实APS确能抑制灭活溶藻弧菌引起的PKM细胞焦亡。本研究有助于揭示APS在鱼类中发挥免疫调节作用的机制,并为APS在预防和控制鱼类细菌性疾病中的推广应用提供理论基础。