母猪乳脂合成关键基因筛选及长链脂肪酸对乳脂合成的调控研究

发布时间：2018-01-31 20:14

本文关键词： 母猪乳腺乳脂合成与分泌长链脂肪酸乳腺上皮细胞　出处：《华南农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：为了研究母猪乳腺乳脂合成的分子机制以及外源长链脂肪酸(LCFA)对乳脂合成的调控作用,本论文筛选了母猪乳腺组织中参与乳脂合成的关键基因,并进一步以母猪乳腺上皮细胞(pMEC)为模型探讨了外源添加不同类型LCFA(棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸)对乳脂合成的影响及其机制。本论文共开展了两部分研究。1.为筛选出乳腺乳脂合成的关键基因,本试验采集6头4~6胎大白母猪妊娠后期(-17±2天)、泌乳初期(1天)及泌乳高峰期(17±2天)乳腺组织样品,测定了乳腺组织和乳中的甘油三酯(TAG)含量、初乳和常乳的脂肪酸组成,检测了70个乳脂合成与分泌相关基因的mRNA表达和关键基因的蛋白表达。结果如下:(1)相比妊娠后期,母猪泌乳初期和高峰期乳腺组织中TAG含量分别提高了2倍和2.5倍(P0.05)。(2)与初乳相比,常乳中TAG含量提高了67%(P0.05),且从头合成的脂肪酸、饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量均显著升高(P0.05)。(3)SLC27A3,ACSS2,ACSL3,FABP3,FADS1,ELOVL1,DGAT1,AGPAT1,LPIN1,PLIN2,SREBP1,INSIG1,INSIG2和PPARγ基因分别是其各家族基因在泌乳期母猪乳腺中表达量最高的成员,且其mRNA表达量均随泌乳的进行显著上调(除PPARγ外)(P0.05)。(4)相比妊娠后期,母猪泌乳期乳腺中脂肪酸摄取(VLDLR,LPL,CD36),脂肪酸活化(ACSS2,ACSL3,ACSL6)和细胞内转运(FABP3),脂肪酸从头合成(ACACA,FASN),脂肪酸延长(ELOVL1),脂肪酸脱饱和(SCD,FADS1),甘油三酯合成(GPAM,AGPAT1,LPIN1,DGAT1),脂滴形成(BTN2A1,XDH,PLIN2),转录调控因子(SREBP1,SCAP,INSIG1/2,PPARα)等基因表达量较高且丰度变化较大。(5)相比妊娠后期,母猪泌乳期乳腺中CD36,FABP3,ACACA,SCD,FASN,GPAM,AGPAT1,LPIN1,DGAT1,PLIN2,PPARα和SREBP1蛋白表达量均显著升高(P0.05),而PPARγ蛋白表达量只在泌乳初期乳腺中显著升高(P0.05)。2.为探讨不同类型LCFA对pMEC内TAG合成的影响及其分子机制,本试验以pMEC为体外模型,分别添加不同浓度(0,25,50,100,200,400和600μM)的棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸处理细胞24h后,测定了pMEC中TAG含量及乳脂合成相关基因mRNA和蛋白表达水平。结果如下:(1)不同类型LCFA对pMEC内TAG含量的影响棕榈酸、亚油酸及硬脂酸浓度在25~600μM时,pMEC内TAG含量随脂肪酸浓度增加而升高(P0.05);油酸浓度在50~600μM时,pMEC内TAG含量随油酸浓度增加而升高(P0.05)。(2)不同类型LCFA对pMEC中乳脂合成相关基因mRNA表达的影响(1)脂肪酸摄取(LPL,CD36),TAG合成(GPAM,AGPAT6,LPIN2,DGAT1),脂滴形成(PLIN2),转录调控因子(PPARγ)基因的mRNA表达随LCFA(棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸)浓度增加显著上调(P0.05);(2)从头合成(ACACA,FASN),转录调控因子(SREBP1,INSIG1)基因的mRNA表达随LCFA(棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸)浓度增加显著下调(P0.05);(3)ACSL3(脂肪酸活化)和FABP3(细胞内转运)基因的mRNA表达随饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)浓度增加显著上调(P0.05),但随不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)浓度增加而显著下调(P0.05)。(3)不同类型LCFA对pMEC中乳脂合成相关蛋白表达的影响(1)pMEC中CD36(脂肪酸摄取)和DGAT1(TAG合成)蛋白表达水平随LCFA浓度增加而升高(P0.05);(2)ACACA(脂肪酸从头合成)蛋白表达随棕榈酸浓度增加而下降(P0.05);但在不同浓度油酸(400~600μM)、硬脂酸(200~600μM)条件下发生上调,而其蛋白表达未受到亚油酸浓度的影响;(3)PPARγ(转录调控因子)蛋白表达水平随油酸、亚油酸及硬脂酸浓度增加而升高(P0.05);但未受到棕榈酸浓度的影响;(4)SREBP1(转录调控因子)蛋白表达水平随不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸)浓度增加而降低(P0.05),但未受到饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)浓度的影响。综上试验结果表明:随着妊娠期向泌乳期转变,脂肪合成与分泌各途径的相关基因和蛋白受到激活,从而促进了乳腺组织中TAG合成能力上升。外源添加棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸均不同程度地提高了pMEC摄取脂肪酸、合成TAG与形成脂滴的能力,但抑制了脂肪酸从头合成途径及其上游调控因子。
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【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S828

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