白介素22(Interleukin-22,IL-22)属于细胞因子IL-10家族成员之一,主要由固有免疫和适应性免疫淋巴细胞产生,包括Th17细胞、γδ T细胞、NK细胞、ILC细胞。IL-22主要作用于非造血上皮细胞和基质细胞,在细胞增殖、组织再生、细胞防御和炎症具有广泛作用,特别是IL-22可以刺激肠上皮细胞产生抗菌肽和维护肠黏膜屏障,在肠道损伤修复和抵抗肠道病原微生物扮演重要角色。猪因肠道病原菌、污染的环境和饮食等因素饱受肠黏膜损伤或者肠炎的危害,但目前除了抗生素治疗治疗肠炎外,尚无良好的替代措施,因此探究猪白介素22能否缓解肠炎和维护肠黏膜屏障显得尤为重要,但其作用机制尚不清晰。因此,本文研究内容包括重组猪白介素22的原核表达及其生物学功能验证,重点探索重组猪白介素22是否能够缓解肠上皮细胞的凋亡以及抵抗肠道病原菌的感染两个方面。1、本研究首先采用原核表达获得重组的猪白介素22蛋白。通过人工合成猪白介素22基因转入pET-32a(+)载体进行重组,将重组正确的表达载体pET-32a(+)-pIL-22转化至E.coli BL21(DE3),通过诱导表达发现重组蛋白以包涵体的形式存在,将包涵体进行尿素变性和梯度复性,利用重组蛋白带有组氨酸标签,再将其通过Ni-NTA亲和层系纯化,获得与预期分子量大小一致的蛋白(35.6KDa),且经Quantity One灰度扫描分析蛋白纯度高达95.7%。2、将获得的重组猪白介素22作用于仔猪空肠上皮细胞IPEC-J2,结果表明,重组猪白介素22具有活化STAT3信号通路的生物学活性,并且保护肠黏膜屏障且不引起肠上皮细胞的炎症水平。同时,重组猪白介素22可以缓解呕吐毒素(DON)对肠上皮细胞诱导的凋亡和通过刺激肠上皮细胞产生防御素pBD-1降低肠道病原微生物产肠毒素大肠杆菌ETEC K88对肠上皮细胞的粘附,同时降低ETEC K88对肠上皮造成的凋亡。综上所述,本文通过原核表达成功获得了重组猪白介素22,并证明纯化的IL-22可以活化STAT3信号通路,并且在缓解肠上皮细胞凋亡和抵抗产肠毒素大肠杆菌感染中发挥重要作用,为重组猪IL-22在改善猪肠道损伤和治疗猪肠道炎症提供了新的方法,为进一步研究猪IL-22的生物学作用提供理论支撑。