Η νηστεία και η υπερβολική σίτιση επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο ήπαρ των πουλερικών μέσω ενδογενούς ρετροϊού

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Είναι γνωστό ότι η διατροφή και η ανοσία συνδέονται, αλλά ο μηχανισμός δεν είναι πολύ σαφής. Οι ενδογενείς ρετροϊοί (ERV) αντιπροσωπεύουν το 8 έως 10% του γονιδιώματος του ανθρώπου και του ποντικού και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε ορισμένες βιολογικές διεργασίες των ζώων. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η ενεργοποίηση του ERV μπορεί να επηρεάσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή και οι δραστηριότητες του ERV υπόκεινται σε ρύθμιση πολλών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των διατροφικών παραγόντων. Επομένως, υποθέτουμε ότι η διατροφική κατάσταση μπορεί να επηρεάσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω του ERV. Για την επαλήθευση αυτής της υπόθεσης, η διατροφική κατάσταση των ζώων μεταβλήθηκε από νηστεία ή υπερβολική σίτιση και η έκφραση του ανέπαφου ERV (ERVK18P, ERVK25P) και γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή (DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7, STAT3) στο ήπαρ. προσδιορίστηκε με ποσοτική PCR, ακολουθούμενη από υπερέκφραση του ERVK25P σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας και προσδιορισμό της έκφρασης των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή. Τα δεδομένα έδειξαν ότι σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (χωρίς νηστεία), η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή ήταν αυξημένη στο ήπαρ των νηστικών κοτόπουλων αλλά μειώθηκε στο ήπαρ των νηστικών χήνων. Επιπλέον, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (ταΐστηκαν τακτικά), η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή ήταν αυξημένη στο ήπαρ των χήνων που τρέφονταν υπερβολικά. Επιπλέον, η υπερέκφραση του ERVK25P σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας μπορεί να προκαλέσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή. Συμπερασματικά, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το ERV μεσολαβεί στις επιδράσεις της νηστείας και της υπερβολικής σίτισης στην έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή, η μεσολάβηση ποικίλλει ανάλογα με τα είδη πουλερικών και το ERV και τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μπορεί να εμπλέκονται σε την ανάπτυξη λιπώδους ήπατος χήνας. Αυτή η μελέτη παρέχει έναν πιθανό μηχανισμό για τη σύνδεση μεταξύ διατροφής και ανοσίας.

Cistanche deserticola ma-Διατήρηση του ήπατος

Λέξεις κλειδιά: διατροφή, ανοσία, πουλερικά, λιπώδες ήπαρ, ενδογενής ρετροϊός

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι ενδογενείς ρετροϊοί (ERV) θεωρούνται τα υπολείμματα των εξωγενών ρετροϊών (προϊών). Οι περισσότερες από αυτές τις υπόλοιπες αλληλουχίες «απολιθωμάτων» περιέχουν αρκετές μεταλλάξεις που έχουν συσσωρευτεί στη διαδικασία της μακροπρόθεσμης εξέλιξης από την ενσωμάτωσή τους στα γονιδιώματα του ξενιστή (Cañadas et al., 2018). Υπάρχουν σχεδόν σε όλα τα θηλαστικά ζώα (όπως οι άνθρωποι, τα ποντίκια, οι γάτες και τα πρόβατα) και άλλα σπονδυλωτά (όπως τα κοτόπουλα) (Melanie and Nair, 2014; Xu et al., 2014). Στο κοτόπουλο, το ERV αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 3% του γονιδιώματος του κοτόπουλου (Huda et al., 2008). Αν και τα ERV είναι άφθονα στα ζωικά γονιδιώματα, πολλά ERV δεν είναι άθικτα. Το ανέπαφο ERV αναφέρεται σε εκείνους των οποίων οι δομές δεν διακρίνονται εύκολα από τους εξωγενείς ρετροϊούς. Αυτά τα ERV περιέχουν συνήθως 2 μακριές τερματικές επαναλήψεις (LTR) που έχουν στοιχεία για μεταγραφική ρύθμιση, τις κωδικοποιητικές αλληλουχίες ιικών πρωτεϊνών (ειδικό για την ομάδα αντιγόνο [Gag], αντίστροφη μεταγραφάση [Pol] και πρωτεΐνη φακέλου [Env]), αλληλουχία τροχιάς πολυπουρίνης και σύντομες πλευρικές γονιδιωματικές αλληλουχίες των κυττάρων ξενιστών τους (Jern and Coffin, 2008; Dolei et al., 2015; K€ury et al., 2018). Μέχρι στιγμής, υπάρχουν περίπου 500 σχετικά άθικτα ERV που βρίσκονται στο γονιδίωμα του κοτόπουλου (Bolisetty et al., 2012). Εκτός από το σχετικά άθικτο ERV, υπάρχουν και άλλοι τύποι ERV, συμπεριλαμβανομένου του 'λεπτού' ERV που στερείται ενός ή περισσότερων κωδικοποιητικών γονιδίων που είναι απαραίτητα για αυτοαναδιπλασιασμό (συνήθως το γονίδιο Env) και του 'slo LTR' ERV. Ο αριθμός των «solo LTR» ERV είναι περίπου 60 φορές ο αριθμός των σχετικά άθικτων ERVs (Bolisetty et al., 2012). Η φυλογενετική ανάλυση δείχνει ότι οι προρετροϊοί των πτηνών (δηλαδή, ERV) μπορούν να ταξινομηθούν σε προρετροϊούς κατηγορίας Ι (όμοιοι με γάμμα), κατηγορίας II (άλφα και βήτα) και κατηγορίας ΙΙΙ (από απόσταση που μοιάζουν με σπινί). Οι προρετροϊοί που μοιάζουν με άλφα υπερτερούν αριθμητικά από τους προρετροϊούς τύπου βήτα, γάμα και αλφαβήτα (Bolisetty et al., 2012). Σε σύγκριση με τους προρετροϊούς των θηλαστικών, οι προρετροϊοί των πτηνών είναι πιο ετερογενείς. Οι προ ρετροϊοί που μοιάζουν με βήτα έχουν υποστεί μια εξελικτική μετάβαση από βήτα σε αλφαβητοειδείς και στη συνέχεια σε άλφα προ ρετροϊούς, με σταδιακή απώλεια βήτα ρετροϊικών δεικτών. Οι αλφάβητοι προρετροϊοί είναι το ενδιάμεσο μεταξύ άλφα και βήτα, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων προηγούμενων αναγνωρισμένων προρετροϊών των πτηνών. Οι προ ρετροϊοί κατηγορίας III φαίνεται να είναι οι παλαιότεροι, ακολουθούμενοι από τους προ ρετροϊούς τύπου βήτα και γάμμα, ενώ οι προ ρετροϊοί που μοιάζουν με αλφάβητο και άλφα φαίνεται να είναι οι νεότεροι. Οι περισσότεροι προρετροϊοί είναι ενσωματωμένοι στα γονίδια ξενιστές με τον προσανατολισμό της αίσθησης (Bolisetty et al., 2012).

Οφέλη της σωληναριακής σωληναριάς-Διατήρηση του ήπατος

Όπως τα τρανσποζόνια που δεν είναι LTR (π.χ. μακρά ή βραχέα διάσπαρτα πυρηνικά στοιχεία), τα ERV είναι κινητά στοιχεία που μπορούν να μεταφερθούν με τη μορφή αλληλουχιών DNA από τη μια θέση στην άλλη στο γονιδίωμα του ξενιστή. Αυτή η μετάθεση μεσολαβείται από το ενδιάμεσο RNA. Αν και τα ERV ως ρετροτρανσποζόνια έχουν ισχυρή μεταθετική ικανότητα στο πρώιμο στάδιο της εξέλιξης, τα περισσότερα από αυτά έχουν χάσει τώρα αυτήν την ικανότητα (Jern και Coffin, 2008). Επιπλέον, μελέτες βαθειάς αλληλουχίας δείχνουν ότι πολλά ERV είναι γενικά αθόρυβα. Για παράδειγμα, μόνο το 20% περίπου του ERV μεταγράφεται σε ινοβλάστες εμβρύου κοτόπουλου και ένα υποσύνολο αυτών μεταγράφεται επίσης in vivo (Bolisetty et al., 2012). Επιπλέον, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι κάποιο σιωπηλό ERV μπορεί να ενεργοποιηθεί και να εκφραστεί υπό ορισμένες συνθήκες (Crichton et al., 2014) και η έκφρασή τους επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως ο τύπος κυττάρου ή ο τύπος ιστού (ειδικά ο πλακούντας και τα γεννητικά κύτταρα). , κυτταρική διαφοροποίηση και διαδικασία γήρανσης, κυτοκίνες, οι παράγοντες που διαταράσσουν τη φυσιολογική λειτουργία των κυττάρων και διατροφικοί παράγοντες (Taruscio and Mantovani, 2004; Denner, 2016; Elaheh et al., 2018). Τις τελευταίες δεκαετίες, οι βιολογικές λειτουργίες του ERV έχουν σταδιακά αποκαλυφθεί: 1) Η μεταφορά του ERV μπορεί να αποσταθεροποιήσει τα γονιδιώματα του ξενιστή, αλλά το ERV ως πρωτότυπο γενετικό υλικό επιτρέπει στα ζώα ξενιστές να αυξάνουν την ποικιλομορφία μεταξύ και εντός των ειδών, να βελτιώνουν την προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον και να διατηρούν συνεχή εξέλιξη (Zhang et al., 2008); 2) Οι προαγωγείς και οι ενισχυτές στις περιοχές LTR του ERV μπορούν να επηρεάσουν τη μεταγραφή των γειτονικών γονιδίων τους και να αλλάξουν την επιγενετική κατάσταση των γειτονικών περιοχών (όπως η μεθυλίωση του DNA και η τροποποίηση ιστόνης) (Thompson et al., 2016). 3) Με τη σύνδεση πρωτεϊνών Env σε υποδοχείς ξενιστή, το ERV μπορεί να εμποδίσει τη σύνδεση εξωγενών ιών στους ίδιους υποδοχείς, παρέχοντας έτσι στα κύτταρα ξενιστές την ικανότητα να αντιστέκονται σε εξωγενείς ιούς (Nadeau et al., 2015). 4) Οι μεταγραφές ERV μπορούν να ενεργοποιήσουν το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα και να προκαλέσουν την παραγωγή κυτοκινών όπως η IFN μέσω της δίκλωνης εξαρτώμενης από το RNA μονοπατιού σηματοδότησης TLR3/MDA5, αναστέλλοντας έτσι τους όγκους (Chiappinelli et al., 2015). και 5) Το ERV εμπλέκεται επίσης στην εμφάνιση και ανάπτυξη ορισμένων ασθενειών, όπως η γήρανση, η αυτοάνοση και οι εκφυλιστικές νευρολογικές ασθένειες (Mager and Stoye, 2015; Nadeau et al., 2015).

Η ενδογενής ομάδα ρετροϊού Κ (ERVK) είναι η πιο πρόσφατα ενδογενής μεταξύ των διαφορετικών ομάδων ERV (ERVW, ERVH, ERVK, και ούτω καθεξής). Περιέχει την κωδικοποιητική αλληλουχία για λειτουργικές πρωτεΐνες, και έτσι θεωρείται η πιο άθικτη και βιολογικά ενεργή ομάδα ERV (Hohn et al., 2013). Η αυξημένη έκφραση του ERVK έχει συσχετιστεί με φλεγμονώδη νόσο, νευρολογική νόσο, αυτοάνοση νόσο και ούτω καθεξής (Haraguchi et al., 1992· Tolosa et al., 2012). Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η ενεργοποίηση του ERVK από τον αναστολέα της μεθυλτρανσφεράσης του DNA, 5-aza-2-δεοξυκυτιδίνη, μπορεί να ενισχύσει την κυτταρική έμφυτη ανοσία (Nogues et al., 2018). Σε σύγκριση με το ανθρώπινο ERVK που έχει πολλά μέλη, το ERVK πτηνών έχει μόνο πολλά μέλη σχολιασμένα στη GenBank. Τα σχολιασμένα μέλη του ERVK που μοιράζονται το κοτόπουλο και η χήνα είναι μόνο ERVK18P (LOC106029425) και ERVK25P (LOC106046236). Επί του παρόντος, ο βιολογικός ή παθολογικός ρόλος του ERVK των πτηνών παραμένει άγνωστος. Η διατροφή και η ενεργειακή κατάσταση είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή και την ανοσία των ζώων. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι διατροφικοί παράγοντες μπορεί να ενεργοποιήσουν την έκφραση του ERV και το ERV μπορεί να ρυθμίσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή με πολλούς τρόπους. Επομένως, εικάζουμε ότι το επίπεδο διατροφής ή ενέργειας μπορεί να επηρεάσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω του ERV. Για να επαληθευτεί αυτή η εικασία, η διατροφική κατάσταση άλλαξε με νηστεία ή υπερβολική σίτιση σε πειραματικά κοτόπουλα ή χήνες και στη συνέχεια προσδιορίστηκε η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο ήπαρ. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε υπερέκφραση του ERVK25P σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας για την αντιμετώπιση της σχέσης μεταξύ του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία (ή τη φλεγμονή). Αυτή η μελέτη παρέχει μια νέα εικόνα του μηχανισμού για τη σύνδεση μεταξύ διατροφής και ανοσίας.

cistanche tubulosa-βελτίωση του ανοσοποιητικού συστήματος

Κάντε κλικ εδώ για να δείτε τα προϊόντα Cistanche Enhance Immunity

【Ζητήστε περισσότερα】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ

Πειραματικά Ζώα

Όλα τα πρωτόκολλα για τα ζώα ήταν σύμφωνα με τις θεσμικές κατευθυντήριες γραμμές για τη χρήση γεωργικών ζώων στην έρευνα και εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Φροντίδας και Χρήσης των Ζώων στο Πανεπιστήμιο Yangzhou στην Κίνα.

Τα χηνάρια Jurong Siji από την ίδια παρτίδα εκκόλαψης εκτράφηκαν στο έδαφος υπό φυσικό φωτισμό και συμβατική διαχείριση εκτροφής στο Πειραματικό Αγρόκτημα του Μάλι (Jurong, Jiangsu, Κίνα). Στην ηλικία των 70 ημερών, 16 υγιείς χήνες χωρίστηκαν τυχαία σε 2 ομάδες: την ομάδα νηστείας (οι χήνες νήστευαν για 24 ώρες με ελεύθερη πρόσβαση σε νερό) και την ομάδα ελέγχου (χωρίς νηστεία, ad libitum πρόσβαση σε τροφή και νερό). Μετά από 24 ώρες νηστείας, όλα τα πειραματικά άτομα θυσιάστηκαν και συλλέχθηκαν δείγματα ήπατος, καταψύχθηκαν σε υγρό άζωτο και μεταφέρθηκαν στους 270 C για αποθήκευση. Ομοίως, δεκαέξι κοτόπουλα 20-εβδομάδων υγιή Rhode Island Red θυσιάστηκαν για ένα πείραμα νηστείας. Σε αντίθεση με τη νηστεία, δεκαέξι 70-ημέρες υγιείς χήνες Landes (που παρέχονται από την Licheng Animal and Poultry Co., Ltd., Huaian, Jiangsu, Κίνα) χωρίστηκαν τυχαία και εξίσου στην υπερκατανάλωση τροφής (24 ημέρες υπερβολικής σίτισης) και την ομάδα ελέγχου (σίτιση ρουτίνας). Το πρωτόκολλο για υπερβολική σίτιση περιγράφηκε προηγουμένως από τους Geng et al., 2016a. Την 24η ημέρα της υπερβολικής τροφοδοσίας, τα δείγματα ήπατος συλλέχθηκαν τόσο από την ομάδα ελέγχου όσο και από την ομάδα υπερτροφοδότησης και αποθηκεύτηκαν στους 270 C.

Απομόνωση και καλλιέργεια πρωτογενών ηπατοκυττάρων χήνας και υπερέκφραση του ERV

Τα πρωτογενή ηπατοκύτταρα της χήνας απομονώθηκαν και καλλιεργήθηκαν από έμβρυα χήνας την 22η ή 23η ημέρα της εκκόλαψης όπως περιγράφηκε προηγουμένως από τον Osman et al., 2016. ) και κενός φορέας αγοράστηκαν από την Suzhou Jima Gene Co., Ltd. (Suzhou, Κίνα). Ο φορέας υπερέκφρασης κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας έναν φορέα pcDNA3.1 που περιέχει έναν προαγωγέα CMV και το εισαγόμενο θραύσμα DNA που ήταν η κωδικοποιητική αλληλουχία του γονιδίου πολυμεράσης ERVK25. Ο φορέας υπερέκφρασης και ο κενός φορέας επιμολύνθηκαν χωριστά σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας που είχαν απομονωθεί και καλλιεργηθεί για 24 ώρες με Lipofectamine 2000 (cat# 11,668-019, Invitrogen, Co., Ltd., Camarillo). Μετά από 32 ώρες επιμόλυνσης, τα κύτταρα συλλέχθηκαν για ανάλυση γονιδιακής έκφρασης με ποσοτική PCR φθορισμού. Η επιμόλυνση διεξήχθη όπως περιγράφηκε προηγουμένως από τους Geng et al., 2013.

Καθαρισμός RNA και σύνθεση cDNA

Το συνολικό RNA απομονώθηκε από δείγματα ήπατος χρησιμοποιώντας το κιτ TRIZol (κατ# DP424, Tiangen Biotech (Beijing) Co., Ltd., Beijing, China). Τα καθαρισμένα δείγματα RNA μεταγράφηκαν αντίστροφα σε cDNA χρησιμοποιώντας το κιτ αντίστροφης μεταγραφής HiS criptTM Q RTSuperMix (κατ# R123-01· Vazyme Biotech Co., Ltd., Nanjing, Κίνα). Η αντίστροφη μεταγραφή πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Οφέλη από σωληνίσκο cistanche-Διατήρηση του ήπατος

Ποσοτική Ανάλυση PCR

Με βάση την αλληλουχία αναφοράς κάθε γονιδίου στο GenBank, σχεδιάστηκαν ποσοτικοί εκκινητές PCR για τα γονίδια ενδιαφέροντος και το εσωτερικό γονίδιο αναφοράς, το GAPDH χρησιμοποιώντας διαδικτυακό λογισμικό Primer 3.0 (Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge) και το Η εξειδίκευση της αλληλουχίας επιβεβαιώθηκε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Primer-BLAST (Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας, Bethesda) στον ιστότοπο του NCBI. Οι αλληλουχίες εκκινητών παρατίθενται στον Πίνακα 1. Σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή, πραγματοποιήθηκε ποσοτική PCR χρησιμοποιώντας το κιτ Vazyme AceQ qPCR SYBR Green Master Mix (κατ# Q111-02/03; Vazyme Biotech Co., Ltd., Nanjing, Κίνα) και δείγματα cDNA. Η σχετική έκφραση των γονιδίων που ενδιαφέρουν υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο 22OOCT όπως περιγράφηκε προηγουμένως από τους Geng et al., 2016b.

Ανάλυση ανοσοστύπωσης

Δείγματα ηπατικού ιστού λύθηκαν σε ρυθμιστικό διάλυμα που περιείχε 50 mmol Tris, pH 7,5, 120 mmol NaCl, 1 mmol EDTA, 15 mmol Na4P2O7, 20 mmol NaF, 1% Nonidet , 0,1% φαινυλομεθυλοσουλφθορίδιο και αναστολείς πρωτεάσης (0,08 mmol απρωτινίνης, 0,02 mmol λευπεπτίνης, 0,04 mmol βεστατίνης και 15 mmol πεπστατίνης). Η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη σε κάθε προϊόν λύσης προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας το κιτ δοκιμασίας πρωτεΐνης Bio-Rad RC DC (αρ. κατ. 500-0119; Bio-Rad, Hercules) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Πρωτεΐνες (10 mg) από προϊόντα λύσης ιστού διαχωρίστηκαν με SDS PAGE και στη συνέχεια μεταφέρθηκαν σε μεμβράνες νιτροκυτταρίνης, οι οποίες επωάστηκαν όλη τη νύχτα σε 5% γάλα σε PBS που περιείχε 0,1% Tween 20. Οι μεμβράνες στη συνέχεια επωάστηκαν με πρωτογενές αντίσωμα όλη τη νύχτα στους 4 C. Τα ακόλουθα αντισώματα χρησιμοποιήθηκαν σε αραίωση 1:1000 σε αυτή τη μελέτη: anti-STAT3 (cat αρ. bs- 1141R; Beijing Biosynthesis Biotechnology Co., Ltd., Beijing, China), anti-IFIH1 (αριθ. γάτας bs-18740R; Beijing Biosynthesis Biotechnology Co., Ltd., Πεκίνο, Κίνα), αντι-ακτίνη (αρ. γάτας bsm-33036M; Beijing Biosynthesis Biotechnology Co., Ltd., Πεκίνο, Κίνα) και anti-GAPDH (κατ' αρ. ΣΗΜ.300-221; Novus Biologicals Co., Ltd., CO). Δευτερεύοντα αντισώματα συζευγμένα με υπεροξειδάση ραπανάκι χρησιμοποιήθηκαν σε αραίωση 1:10.000. Οι πρωτεΐνες ανιχνεύθηκαν με ενισχυμένη χημειοφωταύγεια και το σύστημα ανίχνευσης στυπώματος Western (Amersham Biosciences, Πεκίνο, Κίνα).

Στατιστική ανάλυση

Το Student t-test χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση της στατιστικής σημασίας της διαφοράς στη γονιδιακή έκφραση μεταξύ των ομάδων θεραπείας και ελέγχου και το P,0.05 ορίστηκε ως κριτήριο για τη στατιστική σημασία. Όλα τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος 6 SEM.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Η νηστεία κατέστειλε την έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό στο συκώτι της χήνας

Οι ποσοτικοί εκκινητές PCR για γονίδια ERV χήνας (ERVK18P ή LOC1{{10}}6029425, ERVK25P ή LOC106046236) σχεδιάστηκαν με βάση τις αλληλουχίες αναφοράς στο GenBank. Η ποσοτική ανάλυση PCR έδειξε ότι το επίπεδο έκφρασης του ERVK18P στο ήπαρ χήνας ήταν παρόμοιο με το ERVK25P (Εικόνα 1Α). Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (χωρίς νηστεία), η έκφραση των ERVK18P και ERVK25P αναστέλλεται σημαντικά στο ήπαρ των χήνων που νήστευαν για 24 ώρες (Ρ, 0,05 ή 0,01) (Εικόνα 1Β). Αντίστοιχα, η έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή (DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7, STAT3) αναστέλλεται επίσης, με τη διαφορά στην έκφραση mRNA του DDX41 και IFNG μεταξύ των νηστικών και μαρτύρων χήνων να φτάνει σε ένα στατιστικά σημαντικό επίπεδο (Ρ, 0,05) (Εικόνα 1Β). Η ανάλυση ανοσοστύπωσης έδειξε ότι το επίπεδο πρωτεΐνης του IFIH1 στο ήπαρ των νηστικών χήνων φάνηκε να είναι χαμηλότερο από αυτό των χήνων ελέγχου (Συμπληρωματικό Σχήμα 1).

Πίνακας 1. Κατάλογος αλληλουχιών εκκινητών για ποσοτική PCR.

Η νηστεία προκάλεσε την έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό στο συκώτι κοτόπουλου

Η ποσοτική ανάλυση PCR έδειξε ότι σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (χωρίς νηστεία), η επαγόμενη από τη νηστεία έκφραση mRNA του ERVK18P και ERVK25P στο συκώτι κοτόπουλου και η επαγωγή έφτασε σε ένα στατιστικά σημαντικό επίπεδο (P, 0.{{5} }5 ή 0.01) (Εικόνα 2). Ομοίως, η νηστεία προκάλεσε επίσης έκφραση mRNA αυτών των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή, με τη διαφορά στην έκφραση mRNA των IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 μεταξύ των ομάδων να φτάνει σε ένα στατιστικά σημαντικό επίπεδο (P, 0,05 ή 0,01) (Εικόνα 2 ). Η ανάλυση ανοσοστύπωσης έδειξε ότι το επίπεδο πρωτεΐνης του IFIH1 στο ήπαρ των νηστικών χήνων φάνηκε να είναι υψηλότερο από αυτό των χήνων ελέγχου (Συμπληρωματικό Σχήμα 1).

Η υπερβολική σίτιση προκάλεσε την έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό στο ήπαρ της χήνας

Η ποσοτική ανάλυση PCR έδειξε ότι σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (τρέφοντας τακτικά), η έκφραση του mRNA του ERVK18P και του ERVK25 P στο ήπαρ χήνων που τροφοδοτήθηκαν υπερβολικά για 24 ημέρες ήταν αυξημένη, με τη διαφορά στην έκφραση mRNA του ERVK18P μεταξύ των μαρτύρων και των χήνων που τροφοδοτήθηκαν υπερβολικά σε ένα στατιστικά σημαντικό επίπεδο (P, 0.05) (Εικόνα 3). Αντίστοιχα, η έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στα συκώτια των χήνων που τρέφονται υπερβολικά αυξήθηκε, με τη διαφορά στην έκφραση mRNA του IRF7 μεταξύ των μαρτύρων και των τροφοδοτούμενων χήνων να φτάνει σε ένα στατιστικά σημαντικό επίπεδο (P, 0,05) Εικόνα 3). Η ανάλυση ανοσοστύπωσης έδειξε ότι το επίπεδο πρωτεΐνης του IFIH1 στο ήπαρ των χήνων που τρέφονταν υπερβολικά φάνηκε να είναι υψηλότερο από αυτό των χήνων ελέγχου (Συμπληρωματικό Σχήμα 1).

Σχήμα 1. Η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό στο ήπαρ της χήνας αναστέλλεται με νηστεία. Η σχετική έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό προσδιορίστηκε με ποσοτική PCR. (Α) Η έκφραση των ERVK18P και ERVK25P στο ήπαρ φυσιολογικής ενήλικης χήνας. (Β) Η έκφραση των ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 στα συκώτια των νηστικών χήνων παρουσιάζεται ως η αλλαγή πτυχής έναντι του ελέγχου (χωρίς νηστεία), n 5 6. *,** δηλώνει P, 0.05, 0,01 έναντι ελέγχου, αντίστοιχα. Όλα τα δεδομένα εμφανίζονται ως μέσος όρος 6 SEM. Συντομογραφία: ERV, ενδογενής ρετροϊός.

Η υπερέκφραση ενδογενούς ρετροϊού προκάλεσε την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό

Μετά από 32 ώρες επιμόλυνσης πρωτογενών ηπατοκυττάρων χήνας με τους άδειους φορείς ή τους φορείς υπερέκφρασης που περιέχουν την κωδικοποιητική αλληλουχία του γονιδίου Pol της χήνας ERVK25P, η έκφραση mRNA του γονιδίου Pol στα κύτταρα που επιμολύνθηκαν με φορείς υπερέκφρασης ήταν περίπου 97 φορές μεγαλύτερη από αυτήν στα κύτταρα που έχουν διαμολυνθεί με άδειους φορείς (P, 0.01) (Εικόνα 4). Όπως αναμενόταν, η έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή προκλήθηκε από την υπερέκφραση του ERVK25P και η επαγωγή των IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 έφτασε σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο (P, 0.05 ή 0,01) (Εικόνα 4).

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Τα επίπεδα διατροφής και ενέργειας είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή και την ανοσία των ζώων. Η πείνα (ή η νηστεία) και η σίτιση είναι 2 τυπικές καταστάσεις που επηρεάζουν τη διατροφή ή τα ενεργειακά επίπεδα, και έτσι συχνά χρησιμοποιούνται ως ερευνητικό μοντέλο για να διευκρινιστεί η ρύθμιση της διατροφής ή της ενέργειας στις φυσιολογικές λειτουργίες των ζώων. Για παράδειγμα, η νηστεία ή η σίτιση μπορεί να επηρεάσει την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή και την ανοσία (Volkoff et al., 2016; Smati et al., 2020). Ωστόσο, δεν είναι σαφές εάν η νηστεία ή η σίτιση μπορούν να ενεργοποιήσουν το ERV και να επηρεάσουν την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω του ERV. Επιπλέον, η βραχυπρόθεσμη υπερβολική σίτιση (3-4 εβδομάδες) μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό λιπώδους ήπατος χήνας (κοινώς γνωστό ως φουά γκρα), το οποίο είναι παρόμοιο με τη μη αλκοολική λιπώδη νόσο του ήπατος (NAFLD) σε ανθρώπους και τρωκτικά (Nahum et al. , 2010· Wang et al., 2019), αλλά είναι άγνωστο εάν το ERV ενεργοποιείται με υπερβολική σίτιση και εμπλέκεται στην ανάπτυξη λιπώδους ήπατος χήνας. Σε αυτή τη μελέτη, η έκφραση του ERV και ορισμένων γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο συκώτι των χηνών ή των κοτόπουλων προσδιορίστηκε μετά από αλλαγή της διατροφής ή της ενεργειακής κατάστασης των ζώων με νηστεία ή υπερβολική σίτιση, έτσι ώστε η σχέση μεταξύ της κατάστασης διατροφής (ή ενέργειας) και θα μπορούσε να διευκρινιστεί η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία (ή τη φλεγμονή). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε υπερέκφραση του ERVK25P σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας για να επαληθευτεί εάν η έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή επηρεάστηκε από το ERV. Πράγματι, τα αποτελέσματα παρείχαν ισχυρές αποδείξεις που υποστηρίζουν την ιδέα ότι η θρεπτική ή ενεργειακή κατάσταση θα μπορούσε να ρυθμίσει την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω του ERV στα πουλερικά. Είναι ενδιαφέρον ότι η επίδραση της νηστείας στην έκφραση του mRNA του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο ήπαρ ποικίλλει ανάλογα με τα είδη πουλερικών, δηλαδή, η έκφραση mRNA των γονιδίων στο συκώτι κοτόπουλου ήταν αντίθετη με εκείνη στο συκώτι της χήνας. . Επιπλέον, η έκφραση mRNA των γονιδίων στο συκώτι των νηστικών χήνων ήταν αντίθετη με εκείνη των χήνων που τρέφονταν υπερβολικά. Επιπλέον, τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μπορεί να μεσολαβούν στη ρύθμιση του ERV στην ανάπτυξη λιπώδους ήπατος χήνας (ή φουά γκρα).

Σχήμα 2. Η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο συκώτι κοτόπουλου προκλήθηκε με νηστεία. Η σχετική έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό προσδιορίστηκε με ποσοτική PCR. Τα επίπεδα έκφρασης των ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 στα συκώτια των νηστικών κοτόπουλων παρουσιάζονται ως η αλλαγή πτυχής σε σχέση με τον έλεγχο (χωρίς νηστεία), n {{1{0}} . *,** δηλώνει P, 0.05, 0.01 έναντι ελέγχου, αντίστοιχα. Όλα τα δεδομένα εμφανίζονται ως μέσος όρος 6 SEM. Συντομογραφία: ERV, ενδογενής ρετροϊός.

Σχήμα 3. Η έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο ήπαρ της χήνας προκλήθηκε από υπερβολική σίτιση. Η σχετική έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό προσδιορίστηκε με ποσοτική PCR. Τα επίπεδα έκφρασης των ERVK18P, ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 στα συκώτια των χήνων που τρέφονται υπερβολικά παρουσιάζονται ως η αλλαγή πτυχής σε σχέση με τον μάρτυρα (τάισμα ρουτίνας), n {{10}} . * σημαίνει P, 0,05 έναντι ελέγχου. Όλα τα δεδομένα εμφανίζονται ως μέσος όρος 6 SEM. Συντομογραφία: ERV, ενδογενής ρετροϊός.

Εικόνα 4. Η έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή προκλήθηκε από υπερέκφραση ERV σε πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας. Η σχετική έκφραση του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό προσδιορίστηκε με ποσοτική PCR. Η έκφραση των ERVK25P, DDX41, IFIH1, IFNG, IRF7 και STAT3 στα πρωτογενή ηπατοκύτταρα χήνας που έχουν μορφομετατραπεί με φορείς υπερέκφρασης ERVK25P παρουσιάζεται ως η αλλαγή πτυχής σε σχέση με τον έλεγχο (τα ηπατοκύτταρα που έχουν διαμολυνθεί με κενούς φορείς), n {{1{1 }}}}. *,** δηλώνουν P, 0.05, 0,01 έναντι ελέγχου, αντίστοιχα. Όλα τα δεδομένα εμφανίζονται ως μέσος όρος 6 SEM. Συντομογραφία: ERV, ενδογενής ρετροϊός.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το ERV γενικά αποσιωπάται μέσω της μεθυλίωσης του DNA στα κύτταρα ξενιστές, αλλά το ERV μπορεί να ενεργοποιηθεί από το MER48 (Walsh et al., 1998; Gibb et al., 2015). Η επαγωγή του ERV φαίνεται επίσης σε αρκετές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων μεταβολικών ασθενειών όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας, όπου εμπλέκονται γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή (Perron et al., 2000). Μηχανιστικές μελέτες δείχνουν ότι η φλεγμονή παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση των μεταβολικών ασθενειών που συνήθως προκαλούνται από τη διατροφή ή την υπερπροσφορά ενέργειας (Eo et al., 2017). Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η νηστεία ή η υπερβολική σίτιση μπορεί να αλλάξει το επίπεδο μεθυλίωσης του DNA των γονιδίων υποδοχέων που ενεργοποιούνται από τους πολλαπλασιαστές υπεροξισωμάτων (Jacobsen et al., 2014; Hjort et al., 2017). Με βάση αυτά τα ευρήματα, είναι πιθανό η διατροφική αλλαγή να ενεργοποιεί την έκφραση του mRNA του ERV μέσω επιγενετικής ρύθμισης. Από την άλλη πλευρά, η διατροφική αλλαγή μπορεί να προκαλέσει την έκφραση mRNA ορισμένων γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή (Smati et al., 2020). Σύμφωνα με αυτά τα ευρήματα, αυτή η μελέτη έδειξε ότι η νηστεία ή η υπερβολική σίτιση επηρέασε την έκφραση mRNA του ERV και τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή και ότι η έκφραση mRNA του ERV σχετίζεται στενά με την έκφραση του mRNA της ανοσίας ή της φλεγμονής. γονίδια.

Οφέλη του cistanche για τους άνδρες-ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα

Καθώς το ERV είναι άφθονο στα ζωικά γονιδιώματα, ο ρόλος του ERV στη ρύθμιση της διατροφής ή της ενέργειας στην ανοσία ή τη φλεγμονή θα μπορούσε να υποτιμηθεί. Αυτή η μελέτη αφορούσε κυρίως τα ERVK18 και ERVK25 που μεσολαβούν στην επίδραση της νηστείας ή της υπερβολικής σίτισης στην έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή. Τα γονίδια ERVK επί του παρόντος είναι μόνο τα σχετικά άθικτα ERV που σχολιάζονται τόσο στο γονιδίωμα της χήνας όσο και στο κοτόπουλο. Εκτός από αυτά τα σχετικά άθικτα ERV, το 'λεπτό' ERV και το 'solo LTR' ERV θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν με νηστεία ή υπερβολική σίτιση και, επομένως, να συμβάλουν στην επίδραση της νηστείας ή της υπερβολικής σίτισης στην έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή. Καθώς το «slender ERV» και το «solo LTR» ERV συνήθως βρίσκονται κοντά σε ορισμένα γονίδια ξενιστή (Thompson et al., 2016), η νηστεία ή η υπερβολική σίτιση μπορεί να ρυθμίσει την έκφραση του mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω της επίδρασης cis του ενεργοποιημένο ERV. Από αυτή την άποψη, η διατήρηση της ανοσίας στο βασικό επίπεδο μπορεί να οφείλεται εν μέρει σε ένα μικρό ποσοστό ενεργού ERV. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ορισμένα ERV μεταγράφονται τακτικά τόσο σε εμβρυϊκούς ινοβλάστες κοτόπουλου (περίπου 20% του ERV) όσο και in vivo (Bolisetty et al., 2012). Η ρύθμιση της νηστείας ή της υπερβολικής τροφοδοσίας στην έκφραση του mRNA του ERV είναι πιθανότατα μέσω επιγενετικών τροποποιήσεων (π.χ. μεθυλίωση DNA) όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Έχει αναφερθεί ότι το AZA, ένας αναστολέας της μεθυλτρανσφεράσης του DNA, μπορεί να επάγει σημαντικά την έκφραση mRNA του ERV στο κύτταρο (Jaenisch et al., 1985; Deborah and Bestor, 2004). Η έκφραση του mRNA του ERV ρυθμίστηκε διαφορετικά στο συκώτι κοτόπουλου έναντι του ήπατος της χήνας με νηστεία, υποδηλώνοντας ότι υπάρχει διαφορετικός βαθμός επιγενετικής τροποποίησης για τον έλεγχο της έκφρασης ERV μεταξύ κοτόπουλων και χήνων. Αυτό το συμπέρασμα υποστηρίζεται από τα στοιχεία που δείχνουν ότι η έκφραση mRNA του ERV εξαρτάται από τον κυτταρικό τύπο (Nogues et al., 2018). Το πώς η νηστεία ή η υπερβολική σίτιση επηρεάζει τη μεθυλίωση του DNA του ERV, ωστόσο, μένει να διευκρινιστεί. Επιπλέον, οι γενετικές διαφορές μεταξύ κοτόπουλων και χήνων μπορεί να συμβάλλουν στη διαφορά στην έκφραση του ERV μεταξύ των 2 ειδών, όπως οι διαφορετικές αποκρίσεις των παραγόντων μεταγραφής σε εσωτερικά ή εξωτερικά ερεθίσματα. Πράγματι, τα προηγούμενα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η έκφραση mRNA πολλών γονιδίων στο λιπώδες ήπαρ χήνας έναντι του φυσιολογικού ήπατος είναι αντίθετη με εκείνη σε ανθρώπους με (ή ποντίκια) NAFLD έναντι φυσιολογικού ήπατος (Liu et al., 2016). Επιπλέον, περιβαλλοντικοί και άλλοι παράγοντες, όπως η ηλικία, η τροφή, το φως και άλλες συνθήκες εκτροφής, μπορεί επίσης να ευθύνονται για τη διαφορετική έκφραση του ERV μεταξύ κοτόπουλων και χήνων.

Σε αυτή τη μελέτη, η υπερέκφραση ERVK25P αύξησε την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή, γεγονός που παρέχει ισχυρά στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι η νηστεία ή η υπερβολική σίτιση ρυθμίζει την έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο ήπαρ μέσω του ERV. Υπάρχουν 2 πιθανοί μηχανισμοί με τους οποίους η υπερέκφραση του σχετικά άθικτου ERV αύξησε την έκφραση mRNA των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή: 1) το δίκλωνο RNA που σχηματίζεται στα μεταγραφήματα ERV ή με υβριδισμό με αντιπληροφοριακά RNA θα μπορούσε να ενεργοποιήσει τη σηματοδότηση NFkB μονοπάτι κατά τη σύνδεση του δίκλωνου RNA στους υποδοχείς του (π.χ., TLR3) και με τη σειρά του επάγουν την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή (Chiappinelli et al., 2015). 2) το σχετικά άθικτο ERV μπορεί επίσης να εκφράσει τις κωδικοποιημένες πρωτεΐνες ή τα πολυπεπτίδια τους, οδηγώντας σε ενεργοποίηση καθοδικών οδών σηματοδότησης και έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή. Αν και αυτή η μελέτη δεν μπόρεσε να ανιχνεύσει την έκφραση πρωτεΐνης των ERVK18P και ERVK25P λόγω έλλειψης κατάλληλων αντισωμάτων, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ορισμένα ERV, ειδικά το ERVK, μπορούν να συνθέσουν τις πρωτεΐνες τους και να προκαλέσουν την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή σε νευρώνες κύτταρα (Manghera et al., 2015). Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να ανιχνευτούν από ζωικούς υποδοχείς όπως ο RIG-1, η κινάση πρωτεΐνης Κ και το φλεγμονώδες μόριο του σώματος NLRP3 (Mitoma et al., 2013; Mu et al., 2016). Η συσχέτιση μεταξύ της διατροφής (ή της ενέργειας) και της ανοσίας (ή της φλεγμονής) έχει αποδειχθεί σε αρκετές διατροφικές διαταραχές ή διαταραχές που σχετίζονται με την ενέργεια, ειδικά σε ασθένειες που σχετίζονται με την παχυσαρκία, συμπεριλαμβανομένου του διαβήτη και της NAFLD. Η παχυσαρκία έχει θεωρηθεί χρόνια φλεγμονή καθώς πολλά γονίδια που σχετίζονται με τη φλεγμονή (π.χ. προφλεγμονώδης παράγοντας νέκρωσης όγκου κυτοκίνης-άλφα, MCP1 και IL6) προκαλούνται σε ασθενείς με παχυσαρκία έναντι υγιών κοορτών (Ferreira et al., 2016). Αυτές οι κυτοκίνες μπορούν να οδηγήσουν σε αντίσταση στην ινσουλίνη και έτσι να επιδεινώσουν τις μεταβολικές διαταραχές που σχετίζονται με την παχυσαρκία (Li et al., 2019). Σε αυτή τη μελέτη, τα δεδομένα έδειξαν ότι το ERV και τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή προκλήθηκαν σε λιπώδες ήπαρ χήνας έναντι φυσιολογικού ήπατος. Το συκώτι είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο όργανο, το οποίο όχι μόνο παίζει κεντρικό ρόλο στις μετατροπές θρεπτικών ουσιών και ενέργειας, αλλά έχει και λειτουργίες αποτοξίνωσης και ανοσολογικής ρύθμισης. Το ήπαρ περιέχει μεγάλο αριθμό ανοσοκυττάρων, όπως τα κύτταρα Kupffer (τα μόνιμα μακροφάγα), τα φυσικά κύτταρα φονιά και τα Τ κύτταρα φυσικού φονέα. Το ήπαρ συνθέτει επίσης συστατικά του συμπληρώματος και μεγάλο αριθμό άλλων διαλυτών υποδοχέων αναγνώρισης παθογόνων (Keith et al., 2007). Ως εκ τούτου, το ήπαρ θεωρείται επί του παρόντος ως ένα σημαντικό ανοσοποιητικό όργανο και παίζει ρόλο στην έμφυτη ανοσία (ή φλεγμονή) (Xia et al., 2008; Trigger, 2010). Το ERV και τα επαγόμενα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μπορεί να είναι απαραίτητα για τις φυσιολογικές λειτουργίες του ήπατος και να χρησιμεύουν ως σύνδεσμος μεταξύ του διατροφικού μεταβολισμού και της ανοσίας (ή φλεγμονής). Σε αυτή τη μελέτη, αν και η διατροφική (ή η ενεργειακή) αλλαγή προκάλεσε την έκφραση του mRNA του ERV και των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή στο λιπώδες ήπαρ χήνας έναντι του φυσιολογικού ήπατος, είναι αξιοσημείωτο ότι τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή που προκαλούνται από το ERV μπορεί η ανατροφοδότηση να ρυθμίζει τον μεταβολισμό της διατροφής (Volkman and Stetson, 2014; Cañadas et al., 2018). Επομένως, αυτή η μελέτη παρέχει ορισμένα στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι το ERV συμμετέχει στην ανάπτυξη λιπώδους ήπατος χήνας μέσω των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή.

Οφέλη συμπληρώματος cistanche-πώς να ενισχύσετε το ανοσοποιητικό σύστημα

Σε αυτή τη μελέτη, προσδιορίσαμε επίσης το επίπεδο πρωτεΐνης του IFIH1 στα συκώτια των νηστικών χήνων έναντι των μαρτύρων, των νηστικών κοτόπουλων έναντι των κοτόπουλων ελέγχου και των υπερτροφισμένων χήνων έναντι των χήνων ελέγχου. Αν και τα πρότυπα του επιπέδου πρωτεΐνης IFIH1 ήταν παρόμοια με αυτά του επιπέδου mRNA του IFIH1, η διαφορά στο επίπεδο πρωτεΐνης μεταξύ της θεραπείας και των ομάδων ελέγχου δεν ήταν τόσο εμφανής όσο αυτή στο επίπεδο mRNA. Οι πιθανές εξηγήσεις περιλαμβάνουν ότι το επίπεδο πρωτεΐνης του IFIH1 θα μπορούσε να ρυθμιστεί μετα-μεταγραφικά. Συμπερασματικά, η διατροφή ή η ενεργειακή κατάσταση επηρεάζει την έκφραση ορισμένων γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή μέσω του ERV, το οποίο παρέχει έναν πιθανό μηχανισμό που βασίζεται στη συσχέτιση μεταξύ διατροφής (ή ενέργειας) και ανοσίας (ή φλεγμονής). Η διατροφή ή η ενεργειακή κατάσταση μπορεί να ρυθμίζει την έκφραση του ERV μέσω μεθυλίωσης DNA. Υπάρχει διαφορά σε αυτή την επιγενετική ρύθμιση μεταξύ των ειδών πουλερικών και ο συγκεκριμένος μηχανισμός πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω. Τα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή που επηρεάζονται από τη διατροφή ή την ενεργειακή κατάσταση μπορεί όχι μόνο να συμμετέχουν στην έμφυτη ανοσολογική απόκριση αλλά επίσης να παίζουν ρόλο στη φλεγμονή, την ανάπτυξη και την απόπτωση των ζώων και τη ρύθμιση της ανατροφοδότησης της διατροφής ή του ενεργειακού μεταβολισμού. Επιπλέον, αυτή η μελέτη αποκάλυψε επίσης για πρώτη φορά ότι το ERV και τα ρυθμιζόμενα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσία ή τη φλεγμονή εμπλέκονται στην ανάπτυξη λιπώδους ήπατος χήνας.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

Bolisetty, Μ., J. Blomberg, F. Benachenhou, G. Sperber, and K. Beemon. 2012. Απροσδόκητη ποικιλομορφία και έκφραση ενδογενών ρετροϊών πτηνών. mBio 3 e00344-00312.

Cañadas, I., R. Thummalapalli, JW Kim, S. Kitajima, RW Jenkins, CL Christensen, M. Campisi, Y. Kuang, Y. Zhang, E. Gjini, G. Zhang, T. Tian, ​​DR Sen, D 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 και DA Barbie. 2018. Εγγενής ανοσία στον όγκο που ενεργοποιείται από συγκεκριμένους ενδογενείς ρετροϊούς που διεγείρονται από ιντερφερόνη. Nat. Med. 24:1143–1150.

Chiappinelli, KB, PL Strissel, D. Alexis, HL Li, H. Christine, A. Benjamin, H. Alexander, NS Rote, LM Cope, S. Alexandra, M. Vladimir, B. Sadna, JS Dennis, DW Jedd, MP Drew, WB Matthias, AZ Cynthia, M. Taha, AC Timothy, BB Stephen και S. Reiner. 2015. Η αναστολή της μεθυλίωσης του DNA προκαλεί απόκριση ιντερφερόνης στον καρκίνο μέσω dsRNA συμπεριλαμβανομένων των ενδογενών ρετροϊών. Cell 162:974-986.

Crichton, JH, DS Dunican, M. Marie, RR Meehan και IR Adams. 2014. Προάσπιση του γονιδιώματος από τον εχθρό μέσα σε μηχανισμούς καταστολής ρετροτρανσποζονίων στη βλαστική σειρά του ποντικού. Κύτταρο. ΜοΙ. Life Sci. 71:1581–1605.

Deborah, BH και TH Bestor. 2004. Μειοτική καταστροφή και επανενεργοποίηση ρετροτρανσποζονίων σε αρσενικά γεννητικά κύτταρα που στερούνται Dnmt3L. Nature 431:96–99.

Denner, J. 2016. Έκφραση και λειτουργία ενδογενών ρετροϊών στον πλακούντα. APMIS 124:31–43.

Dolei, Α., Ε. Uleri, G. Ibba, M. Caocci, C. Piu, and C. Serra. 2015. Οι εξωγήινοι μέσα στο ανθρώπινο DNA: ενδογενείς ρετροϊοί HERV-W/MSRV/συνκυτίνη-1 και νευροεκφυλισμός. J. Infect. Dev. Countr. 9:577–587.

Elaheh, Κ., Ν. Farzaneh, P. Mirshokraei, SE Tabatabaeizadeh, and H. Dehghani. 2018. Έκφραση ενδογενών ρετροϊών σε προεμφυτευτικά στάδια εμβρύου βοοειδούς. Αναπαραγωγή. Domest. Anim. 53:1405–1414.

Eo, H., JE Park, YJ Jeon και Y. Lim. 2017. Βελτιωτική επίδραση του εκχυλίσματος πολυφαινόλης αποικιακής κοίλης στη νεφρική φλεγμονή που σχετίζεται με ανώμαλο ενεργειακό μεταβολισμό και οξειδωτικό στρες σε παχύσαρκα ποντίκια που προκαλούνται από δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. J. Agric. Food Chem. 65:3811–3818

Ferreira, PS, LC Spolidorio, JA Manthey και TB Cesar. 2016. Οι φλαβανόνες εσπεριδοειδών αποτρέπουν τη συστηματική φλεγμονή και βελτιώνουν το οξειδωτικό στρες σε ποντίκια C57BL/6J που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. Λειτουργία Τροφίμων. 7:2675–2681.

Geng, TY, W. Hu, MH Broadwater, JM Snider, J. Bielawski, SB Russo, JH Schwacke, J. Ross και LA Cowart. 2013. Τα λιπαρά οξέα ρυθμίζουν διαφορικά την αντίσταση στην ινσουλίνη μέσω της μεσολαβούμενης από το στρες του ενδοπλασματικού δικτύου επαγωγής τριβών ομόλογο 3: μια πιθανή σύνδεση μεταξύ της σύνθεσης του διαιτητικού λίπους και των παθοφυσιολογικών αποτελεσμάτων της παχυσαρκίας. Diabetologia 56:2078–2087.

Geng, TY, B. Yang, FY Li, LL Xia, Q. Wang, X. Zhao και DQ Gong. 2016α. Προσδιορισμός προστατευτικών συστατικών που εμποδίζουν την έξαρση του λιπώδους ήπατος της χήνας: χαρακτηρισμός, έκφραση και ρύθμιση των υποδοχέων αδιπονεκτίνης. Comp. Biochem. Physiol. Β Biochem. ΜοΙ. Biol. 194:32–38.

Geng, TY, X. Zhao, LL Xia, L. Liu, FY Li, B. Yang, Q. Wang, S. Montgomery, HM Cui και DQ Gong. 2016β. Η συμπλήρωση διατροφικής ζάχαρης προάγει την αντίσταση στην ινσουλίνη ανεξάρτητη από το στρες του ενδοπλασματικού δικτύου και το λιπώδες συκώτι στη χήνα. Biochem. Biophys. Res. Commun. 476:665–669.

Gibb, EA, RL Warren, GW Wilson, SD Brown, GA Robertson, GB Morin και RA Holt. 2015. Ενεργοποίηση μακρού μη κωδικοποιητικού RNA που σχετίζεται με ενδογενή ρετροϊό στο ανθρώπινο αδενοκαρκίνωμα. Genome Med. 7:22.

Haraguchi, S., RA Good, GJ Cianciolo και NK Day. 1992. Ένα συνθετικό πεπτίδιο ομόλογο προς την πρωτεΐνη περιβλήματος ρετροϊού ρυθμίζει προς τα κάτω την έκφραση mRNA του TNF-a και IFN-g. J. Leukoc. Biol. 52:469-472.

Hjort, L., SW Jørgensen, L. Gillberg, E. Hall, C. Brøns, J. Frystyk, AA Vaag και C. Ling. 2017. 36ωρη νηστεία νεαρών ανδρών επηρεάζει τη μεθυλίωση του DNA του λιπώδους ιστού του LEP και του ADIPOQ με τρόπο εξαρτώμενο από το βάρος γέννησης. Clin. Επιγενετική 9:40.

Hohn, Ο., Κ. Hanke, and N. Bannert. 2013. HERV-K (HML-2), η καλύτερα διατηρημένη οικογένεια HERV: ενδογενοποίηση, έκφραση και επιπτώσεις στην υγεία και τις ασθένειες. Εμπρός. Oncol. 3:246.

Huda, A., N. Polavarapu, IK Jordan και JF McDonald. 2008. Ενδογενείς ρετροϊοί του γονιδιώματος του κοτόπουλου. Biol. Απευθείας 3:9.

Jacobsen, SC, L. Gillberg, J. Bork-Jensen, R. Ribel-Madsen, E. Lara, V. Calvanese, C. Ling, AF Fernandez, MF Fraga, P. Poulsen, C. Brøns και A. Vaag . 2014. Νεαροί άνδρες με χαμηλό βάρος γέννησης παρουσιάζουν μειωμένη πλαστικότητα της μεθυλίωσης του μυϊκού DNA σε όλο το γονιδίωμα από υπερβολική σίτιση με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Diabetologia 57:1154–1158.

Jaenisch, R., Α. Schnieke, and K. Harbers. 1985. Η θεραπεία ποντικών με 5-αζακυτιδίνη ενεργοποιεί αποτελεσματικά σιωπηλά γονιδιώματα ρετροϊών σε διαφορετικούς ιστούς. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ 82:1451–1455.

Jern, Ρ. και JM Coffin. 2008. Επιδράσεις των ρετροϊών στη λειτουργία του γονιδιώματος του ξενιστή. Annu. Αιδ. Genet. 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 και DF Nixon. 2007. Αποκρίσεις Τ-λεμφοκυττάρων σε ανθρώπινους ενδογενείς ρετροϊούς σε λοίμωξη HIV-1. PLoS Pathog. 3:e165.

K€ury, P., A. Nath, A. Creange, A. Dolei, P. Marche, J. Gold, G. Giovannoni, HP Hartung, and H. Perron. 2018. Ανθρώπινοι ενδογενείς ρετροϊοί σε νευρολογικές παθήσεις. Τάσεις ΜοΙ. Med. 24:379–394.

Li, JY, YD Wang, XY Qi, L. Ran, T. Hong, J. Yang, B. Yan, ZZ Liao, JH Liu και XH Xiao. 2019. Τα επίπεδα CCN3 στον ορό είναι αυξημένα στον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 και σχετίζονται με παχυσαρκία, αντίσταση στην ινσουλίνη και φλεγμονή. Clin. Chim. Acta 494:52–57.