JNK、ERK和PI3K/AKT信号通路在锌缓解热应激诱导的原代培养鸡胚空肠上皮细胞完整性和屏障功能损伤中的作用

本研究探讨了Zn在热应激(TS)下对鸡胚空肠上皮细胞的精确缓解机制，并阐明了直接参与此过程的信号通路。实验1确定了细胞外调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun N端激酶(JNK)和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)的抑制剂或激动剂的有效浓度。数据采用单因素方差分析。在实验2中，采用随机析因设计，包括3个对照组+3种细胞类型×3种Zn处理，以确认Zn和细胞类型对每条信号通路的影响。在热应激(HT，44°C)下，对信号通路正常、抑制或过表达的3种细胞类型进行3种处理，包括补充无机Zn硫酸盐(iZn)、有机Zn蛋白盐(oZn)或不补充Zn(含3.98 μmol Zn/L)。在正常温度(NT，40°C)下，不添加Zn的3种细胞类型作为对照。通过T检验评估每种细胞类型在NT和HT之间的显著差异，HT下的数据使用双因素方差分析评估。结果显示，与NT相比，TS在3种细胞类型中降低了跨上皮电阻(TEER)、claudin-1和zona occludens-1(ZO-1) mRNA水平、磷酸化(p)-ERK/ERK、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT水平，并增加了酚红通透性(P<0.05)。在HT下，iZn和oZn降低了酚红通透性和二胺氧化酶(DAO)，同时增加了正常细胞中的细胞增殖、claudin-1、occludin和连接黏附分子-A(JAM-A) mRNA以及p-ERK/ERK水平，且上述mRNA水平在oZn组高于iZn组(P<0.05)；然而，在ERK抑制和过表达细胞中，不同的Zn处理对DAO和细胞增殖无影响(P>0.05)。细胞类型与Zn处理之间的相互作用不影响JNK信号通路细胞中完整性和屏障功能指标及p-JNK/JNK水平(P>0.05)。补充iZn和oZn增加了正常细胞中的TEER、细胞增殖、claudin-1和p-PI3K/PI3K水平(P<0.05)，但在PI3K/AKT抑制和过表达细胞中，不同的Zn处理对酚红通透性、DAO和细胞增殖无影响，对过表达细胞中ZO-1 mRNA和蛋白水平及p-PI3K/PI3K水平也无影响(P>0.05)。因此，上述结果表明，Zn可通过ERK和PI3K/AKT信号通路减轻TS诱导的鸡胚空肠上皮细胞完整性和屏障功能损伤。