刘玉兰教授团队在《SCIENCE CHINA Life Sciences》发表重要研究成果
时间：2023-02-18 作者：动科学院供稿 浏览次数：2453
本网讯 近日，我校动科学院刘玉兰教授团队在中国优秀学术期刊《SCIENCE CHINA Life Sciences》（影响因子10.372，中科院1区top期刊）在线发表题为“Selenium-enriched Cardamine violifolia protects against sepsis-induced intestinal injury by regulating mitochondrial fusion in weaned pigs”的研究论文（论文链接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-022-2274-7）。该论文揭示了富硒堇叶碎米荠在缓解脂多糖（LPS）诱导的仔猪肠道损伤中的作用和分子机制，为其在仔猪生产中的应用提供了重要的理论基础。
硒是畜禽生长不可或缺的微量元素，具有抗氧化、提高免疫力、促生长等功能。目前饲料中常常以添加无机硒的形式补充硒的缺乏，但无机硒存在毒性大、生物利用率低和环境污染等问题。因此，开发新型的有机硒添加剂对于改善动物的健康至关重要。
富硒堇叶碎米荠是一种生长在恩施的十字花科植物，具有极强的聚硒能力。最近研究表明，碎米荠具有抗氧化、抗疲劳和延缓衰老等多种生理功能，但其在动物的肠道中的作用未见报道。
刘玉兰教授团队以断奶仔猪和猪小肠上皮细胞IPEC-1为模型，采用LPS或TNF-α建立肠道或肠细胞损伤模型。研究表明，添加富硒堇叶碎米荠能缓解LPS诱导的仔猪肠道损伤，提高空肠二糖酶活性和紧密连接蛋白的表达，缓解炎症反应，增强抗氧化能力。以上结论在细胞水平上也得到了验证。进一步研究发现：LPS会导致肠道线粒体动力学失衡，即线粒体融合蛋白（MFN1、MFN2和OPA1）表达降低和分裂蛋白（DRP1和FIS1）表达增加，而碎米荠能缓解LPS诱导的线粒体融合蛋白表达的降低。为了探究线粒融合是否参与富硒堇叶碎米荠对肠道损伤的调控作用，本研究采用RNA干扰和慢病毒转染等技术干预MFN1和MFN2的表达。研究发现：MFN2基因沉默能阻断富硒堇叶碎米荠对肠道细胞损伤后的调控作用，而MFN1基因沉默没有影响。以上研究表明，富硒堇叶碎米荠可通过调节融合蛋白MFN2缓解LPS诱导的仔猪肠道损伤。该研究成果不仅为开发缓解仔猪肠道损伤的营养调控措施提供重要的理论依据，而且为人类败血症的治疗提供新颖的解决思路。
我校动科学院青年教师王丹博士和研究生匡雁玲为论文的第一作者，刘玉兰教授为论文的通讯作者，武汉轻工大学为第一单位。该论文是王丹博士自2020年入职以来，继以第一作者在《Trends in Cell Biology》（IF5年=23.732，中科院1区）、《Metabolism》（IF5年=10.859，中科院1区）、《Nutrition Research Reviews》（IF5年=11.323）和《Journal of Nutrition》（营养学top期刊）发表文章以来的又一代表性成果。本研究得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目（U22A20517）、国家自然科学面上基金（32272906）和青年项目（32102566）的资助。
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