エッコールはPDX1とHBEGFの調節を介して、Suckling-to-Weaning Transitionの間の腸管機能障害を緩和する

Eckol Alleviates Intestinal Dysfunction during Suckling-to-Weaning Transition via Modulation of PDX1 and HBEGF.

• Sang In Lee
• In Ho Kim

抄録

家畜の腸の健康を維持することは、離乳期に非常に重要です。この時期の腸管機能障害の正確なメカニズムは完全には解明されていないが、エッコールを含むフロロタンニンによって緩和される可能性がある。この問題は、吸乳期から離乳期への移行期におけるエッコール処理後の遺伝子発現と腸機能の変化を評価することで解決した。腸管の発生における遺伝子発現の違い（DEG）の生物学的役割を、腸管の創傷治癒やバリア機能、関連するシグナル伝達経路や酸化ストレスレベルを評価することで検討した。その中には、ヘパリン結合性上皮成長因子様成長因子（HBEGF）の発現を直接調節し、腸管バリア機能を維持し、ホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K）/AKTおよびP38シグナル伝達を介して創傷治癒を促進する膵臓および十二指腸のホメオボックス（PDX）1など、エクオール投与により発現が変化する腸内のDEGを890個同定した。さらに、エクオールは、離乳期の豚において、PI3K/AKT、P38、5'-AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）シグナルを介してHOによる酸化ストレスを緩和し、成長を改善し、酸化ストレスと腸管透過性を低下させました。また、エクオールはPDX/HBEGFを介して腸管バリア機能、創傷治癒、酸化ストレスを調節し、離乳期の成長を改善します。これらの結果から、エッコールは、この時期の豚や他の家畜の腸管機能を維持するための飼料として使用できることが示唆されました。

Maintaining intestinal health in livestock is critical during the weaning period. The precise mechanisms of intestinal dysfunction during this period are not fully understood, although these can be alleviated by phlorotannins, including eckol. This question was addressed by evaluating the changes in gene expression and intestinal function after eckol treatment during suckling-to-weaning transition. The biological roles of differentially expressed genes (DEGs) in intestinal development were investigated by assessing intestinal wound healing and barrier functions, as well as the associated signaling pathways and oxidative stress levels. We identified 890 DEGs in the intestine, whose expression was altered by eckol treatment, including pancreatic and duodenal homeobox (PDX)1, which directly regulate heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor (HBEGF) expression in order to preserve intestinal barrier functions and promote wound healing through phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/AKT and P38 signaling. Additionally, eckol alleviated HO-induced oxidative stress through PI3K/AKT, P38, and 5'-AMP-activated protein kinase (AMPK) signaling, improved growth, and reduced oxidative stress and intestinal permeability in pigs during the weaning period. Eckol modulates intestinal barrier functions, wound healing, and oxidative stress through PDX/HBEGF, and improves growth during the suckling-to-weaning transition. These findings suggest that eckol can be used as a feed supplement in order to preserve the intestinal functions in pigs and other livestock during this process.