“免疫应激”是导致猪生长抑制的重要因素之一，给养猪业造成很大的经济损失。免疫学和生物物理学等基础学科研究发现，细胞因子信号转导抑制蛋白1（SOCS1）是TLRs信号重要负调控因子，对炎症发挥着重要调节作用，这为探索猪免疫应激负调控机制提供了崭新思路。本项目研究免疫应激对SOCS1在仔猪组织中的分布和基因表达水平的影响，并进一步研究SOCS1过表达或RNA干扰对猪巨噬细胞免疫应激反应和TLRs信号通路的影响，以探索SOCS1是否可通过抑制TLRs信号参与免疫应激的调控。在此基础上，研究SOCS1与TLRs信号通路关键分子之间的相互作用，以探索SOCS1抑制TLRs信号通路的机制。最后，研究n-3PUFA对仔猪SOCS1的调节作用，以探索n-3PUFA是否可通过正调控SOCS1从而缓解免疫应激。本研究将为揭示猪免疫应激的负调控机制，以及为通过营养调控SOCS1来克服免疫应激提供重要理论依据。

An immunological stress can result in growth suppression of pigs and increases the economic loss for pig producers. The suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1), an important negative regulator of TLRs signaling, plays an important role in inflammation regulation, which provides us an important idea to investigate the regulatory mechanisms of immunological stress. In the current study, firstly, we will explore the effect of immunological stress on distribution and expression of SOCS1 in tissues of the weaned pigs. Secondly, we will further investigate the effect of over-expression or RNA interference of SOCS1 on immunological stress responses and TLRs signaling pathway of macrophages. Our aims will be to explore whether SOCS1 is involved in modulation of immunological stress via negative regulation of TLRs signaling. Thirdly, we will investigate the interactions between SOCS1 and the key signaling molecules of TLRs signaling pathway in order to elucidate the mechanism by which SOCS1 inhibits TLRs signaling pathway. Finally, we will explore the regulatory role of n-3 PUFA on SOCS1 in weaned pigs. Our aims are to demonstrate if n-3 PUFA can alleviate immunological stress via positive regulation of SOCS1. The results will be of great significance for us to understand the negative regulatory mechanism of immunological stress and to explore the methods of nutritional modulation to prevent the immunological stress in weaned pigs.

本项目探讨了Toll样受体（TLRs）负调控因子—细胞因子信号转导抑制蛋白1（SOCS1）在仔猪免疫应激中的作用及其营养调控。（1）采用脂多糖（LPS）刺激仔猪建立免疫应激模型，研究了免疫应激对SOCS1在仔猪神经-内分泌-免疫网络、肝脏、肌肉、脂肪和肠道的分布和基因表达水平的影响，为探索SOCS1是否参与仔猪免疫应激的调控提供理论依据。结果表明：SOSC1 mRNA在肠道、肝脏和免疫组织表达量较高，而在下丘脑、肾上腺和肌肉组织中表达量较低。免疫应激显著提高了SOCS1在各个组织中的表达，这表明SOSC1可能参与仔猪免疫应激的调控。在此基础上，研究干扰SOCS1对双氧水诱导的IPEC-1细胞损伤及炎症相关基因mRNA表达影响，旨在探究SOCS1在双氧水诱导的IPEC-1细胞损伤中是否发挥保护作用。结果表明，SOCS1 siRNA导致炎性细胞因子表达量显著升高，但是对IPEC1细胞损伤无影响。这表明，SOCS1可以抑制双氧水诱导的细胞炎症反应，但对IPEC1细胞损伤并未发挥保护作用。（2）探讨了营养素，包括亚麻油[富含n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）]、功能性氨基酸[天冬酰胺（Asn）和甘氨酸（Gly）]是否可通过调控SOCS1，从而缓解仔猪免疫应激。结果表明：（1）亚麻油可通过促进肠道或肝脏SOCS1的mRNA表达，抑制肠道或肝脏TLR4信号通路关键基因（包括TLR4、MyD88、TRAF6、IRAK1、NF-κB等）表达及其下游p38和ERK1/2的磷酸化，抑制炎性细胞因子的产生，从而缓解LPS导致的肠道或肝脏损伤。（2）Asn或Gly可通过抑制肌肉TLR4信号通路关键基因的表达，调控炎性细胞因子的产生，从而影响AMPK、Akt/FOXO/UPP信号通路，最终缓解了肌肉蛋白质的降解。Asn或Gly对肌肉的影响与SOCS1无关。（3）在LPS刺激早期和晚期，Asn对TLR4信号通路相关基因的mRNA表达、炎性介质的产生发挥相反的调控作用，并改善了肝脏功能。Asn对肝脏的影响与SOCS1无关。