皮质酮对不同TI表型肉鸡胸肌蛋白质和能量代谢以及对胆固醇代谢的影响研究

发布时间：2019-08-07 10:31

【摘要】：紧张性不动(Tonic immobility,TI),是动物面对外界强烈刺激时因恐惧而呈现出全身不动的一种状态,根据TI持续时间可以分为短TI(STI)和长TI(LTI)两种反应表型。下丘脑-垂体-肾上腺(Hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)轴控制着反应激素的合成与释放,对TI持续时间有显著影响。在正常和应激状态下,不同TI表型肉鸡的生长性能和福利状况存在差异,STI表型肉鸡要优于LTI表型肉鸡。我们以往的研究表明,长期低剂量皮质酮(Corticosterone,CORT)处理可抑制肉鸡胸肌的生长发育。慢性皮质酮处理主要通过增加机体氧化应激损伤,而TI影响肌肉生长可能与糖代谢水平不同有关。肌肉蛋白质代谢水平是决定肌肉生长的重要环节,本实验在前期研究基础上,从骨骼肌蛋白质代谢和能量代谢角度,进一步研究慢性应激和TI影响骨骼肌生长的机制。此外,探索了慢性CORT应激对肉鸡胆固醇代谢的影响及机理,为研究肉鸡福利和肌肉品质提供参考资料。1 慢性CORT处理对不同TI表型肉鸡胸肌蛋白质代谢的影响根据TI的持续时间长短不同,将肉鸡分成STI和LTI组。从27日龄开始,在饮水中添加CORT(5mg/L)并连续处理15 d,以模拟慢性应激时体内的CORT水平,于42日龄时结束实验。前期研究资料表明,CORT和LTI表型显著降低肉鸡体重和胸肌/体重比。为了研究LTI型和慢性CORT处理抑制胸肌生长的机制,我们检测了蛋白质合成通路以及蛋白质降解关键基因mRNA水平。结果显示,TI和CORT对蛋白质合成通路Akt/mTOR/p70s6k以及蛋白质降解的关键基因Atrogin-1和MuRF1均没有显著影响(p0.05)。但Western blot结果显示,LTI肉鸡胸肌中Akt(p=0.05)和p-Akt(p=0.06)比STI肉鸡高;与对照组相比,慢性CORT处理组肉鸡胸肌中总Akt(p=0.09)和p70s6k(p=0.08)蛋白有降低的趋势。提示LTI和CORT影响肉鸡骨骼肌的生长可能不是主要通过依赖mTOR的信号通路,但对蛋白质降解途径的影响仍需进一步研究。2 慢性CORT处理对不同TI表型肉鸡胸肌能量代谢的影响对于鸟类的胸肌,糖酵解途径可以提供能量供肌肉收缩和生长发育。我们以往研究显示LTI表型和皮质酮处理导致肌肉糖酵解效率降低,从而抑制了肌肉的生长和发育。因此我们猜想LTI和CORT引起了肉鸡骨骼肌能量储存和代谢的改变。通过检测胸肌和肝脏糖元含量,用高压液相的方法检测胸肌中ATP的含量以研究慢性CORT处理对不同TI表型肉鸡肌肉能量储存状态的影响。结果显示,STI肉鸡胸肌ATP含量(p0.05),能荷(Energy charge,EC)(p0.01)和肌糖元含量(p0.05)显著高于LTI表型。但是LTI肉鸡胸肌的ADP含量(p=0.08)有高于STI表型肉鸡的趋势。慢性CORT处理显著降低肝糖原的含量(p0.05),但是显著升高胸肌中的EC(p0.05)。Real-time PCR 测定结果表明 STI 肉鸡胸肌中 PPARα(p = 0.06)和AMPKα(p = 0.09)mRNA的表达有高于LTI表型的趋势。慢性CORT处理显著降低了胸肌糖酵解基因α-enolase(p0.05)的表达。提示:LTI表型和慢性CORT处理对胸肌能量储存产生显著影响。线粒体的氧化磷酸化对能量稳态至关重要。对线粒体能量代谢相关指标进行测定。结果显示,STI表型肉鸡胸肌的mtDNA拷贝数和细胞色素c氧化酶活力均高于LTI(p0.05)。用Real-time PCR方法检测了mtDNA编码的氧化磷酸化基因的表达,发现COX1、COX2、NADH脱氢亚基1、3和6在STI表型肉鸡的胸肌中表达高于LTI型(p0.05)。但线粒体调控区启动子的甲基化活性在TI和CORT组并没有显著改变(p0.05)。PGC-1α蛋白对线粒体的生物合成起主要调控作用,在STI表型肉鸡中表达高于LTI表型(p0.05)。但是,TI和CORT不影响位于线粒体内膜参与质子传递的avUCP蛋白表达(p0.05)。以上结果提示STI肉鸡胸肌的线粒体功能比LTI强。而慢性CORT处理不改变线粒体代谢,提示线粒体对低剂量外源性CORT处理敏感性较弱。3慢性CORT处理肉鸡胸肌、肝脏胆固醇代谢的影响哺乳动物长期处于内源性糖皮质激素(Glucocorticoid,GC)浓度过高的状态容易引起代谢紊乱症和脂质代谢紊乱,表现为血液中甘油三酯的增加和总胆固醇水平的升高。然而,慢性CORT处理对肉鸡胆固醇代谢的影响尚未见报道。本研究发现,慢性CORT处理极显著增加了胸肌(p0.001)、腿肌(p0.01)和肝脏(p0.05)中总胆固醇的水平,同时慢性CORT处理增加了胸肌(p0.001)、肝脏(p=0.06)中总甘油三酯的含量。CORT处理显著上调胸肌组织中HMGCR(p0.05)的mRNA表达,11P-HSD1转录水平表达有下调的趋势(p=0.08),但是不影响GR,11β-HSD2,CYP7A1,CYP27A1,ApoB 和 LDLR 转录水平的表达(p0.05)。此外,慢性 CORT处理对肝脏组织CYP7A1(p=0.07)和ABCA1(p=0.06)在mRNA水平有下调的趋势。Western blot结果显示,与对照组相比,CORT处理显著增加核蛋白GR、HMGCR和 LDLR(p0.05)的蛋白含量,对肌细胞全蛋白GR(p=0.08)、ApoA1(p=0.06)、11β-HSD2(p=0.07)有增加趋势。此外,慢性CORT处理显著增加肝脏组织GR、11β-HSD2、LDLR(p0.05)的蛋白水平,但是对HMGCR(p=0.06)的蛋白含量有下调趋势。以上结果表明,慢性CORT处理引起肉鸡胸肌组织胆固醇的沉积,其机制可能与肌细胞内合成胆固醇增加和摄取增加有关。而CORT诱导肉鸡肝脏胆固醇增加可能与转运增加、输出减少有关。
【图文】：

线粒体后可Ｗ直接激活线粒体基因组，引起线粒体编码基因的转录与复制。同时，核逡逑编码的蛋白通过膜转运机制从细胞核转运到线粒体，与线粒体基因编码的呼吸链亚基逡逑一起完成组装。分裂与融合的适当进行构成了线粒体工作网的有机运行。（图１－３）逡逑每个线粒体都有多份基因组的拷贝数，，线粒体ＤＮＡ的数量Ｗ及线粒体ＤＮＡ编码基逡逑因的拷贝数都能决定着线粒体编码基因的转录Ｗ及蛋白的翻译。线粒体作为产能的重逡逑要细胞器，每个细胞中存在着多个线粒体，不同种类的细胞所含线粒体数量也存在很逡逑大的差别。对于禽类线粒体拷贝数的研究较少，有报道漠化乙锭对鸡胚胎成纤维细胞逡逑的ｍｔＤＮＡ拷贝数的影响Ｗ及Ｔｆａｍ对鸡的淋己细胞ＤＴ４０线粒体拷贝数的影响［７６］。逡逑Ｉ邋Ｎｕｃｌｅｕｓ邋Ｉ逦ＡＡｉｔｏｃｈ加ｄｒｉｏｔ逡逑＾逦Ｋｒｅｂｓ巧幻８邋ｅｎｚｙｍｅｓｔ逦ｔ逡逑Ｖ邋：邋．邋Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓ逦Ｕ贫！！ｗ逦＇ｔｒｏｎｓｃｒｉｐｔｓｏｒ＾逡逑＼邋．邋ＯＸＰＨＯＳ邋ｓｕｂｕｎｉｔｓ逦／逦巧巧船。巧，１於）逡逑Ｘ，－：的ｘＷａｔｉｏｎ逦／邋１３邋ｍＲＮＡＯＸＰＨＯＳ邋（加拉逡逑图１－３线粒体的生物合胁＂］逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ邋ｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓ逡逑４N２邋ＰＧＣ－ｌａ蛋白对线粒体功能的影响逡逑１０逡逑

脱氨来提供反应过程需要的氨。胆固醇的合成反应是耗能反应，因此也需要腺嘿岭核逡逑巧兰a愃幔ǎ粒裕校├垂┠堋５毕赴�内胆固醇含量下降，ＳＣＡＰ－ＳＲＥ郎复合物附着到高逡逑尔基体完成ＳＲＥＢＰ入核，调节胆固醇合成酶如ＨＭＧＣ民基因的表达（图２－１）。逡逑猪的肌肉中ＨＭＧＣＲ基因的表达与血液中胆固醇、高和低密度脂蛋白、肌内脂肪、逡逑栋搁脂肪酸含量成正相关。而猪肝脏中ＨＭＧＣ民基因的表达与血液中高密度脂蛋白、逡逑y嵦迨萑饴省⒂仓�酸含量成负相关ｔｗｉ。在临床治巧高血脂症使用他汀类药物时往往逡逑出现肌病变和少有的横纹肌溶解。大鼠腹腔注射他汀类药物治疗高脂血症时引起肌肉逡逑ＨＭＧＣ民酶活性的下降，有１５邋％的肌纤维从Ｉｌｂ型向Ｉｌａ／ｘ型转变［１３９］。关于鸡ＨＭＧＣ民逡逑基因的研究并不多，高饲养密度和限饲应激引起来航鸡淋己细胞ＨＭＧＣ民和ＨＳＰｓ基逡逑因表达上升，ＤＮＡ损伤加剧ＵＷ。此外，ＨＭＧＣ民基因与肉鸡的生长、肉质、脂沉积逡逑［ｉＷ和产蛋量［１４２１有关，当ＨＭＧＣ民的３’ＵＴＲ个别碱基位点突变后严重影响其胆固醇逡逑代� ｗｊ。逡逑２．２胆固醇的吸收与转运逡逑日粮中醋化的胆固醇必须在肠腔内水解为游离的胆固醇，进入小肠上皮细胞与载逡逑脂蛋白形成脂蛋白微粒随后经淋己管进入血液循环，最后进入肝脏。肝脏将绝大部分逡逑的游离胆固醇同其它中性脂质一起与载脂蛋白装配成极低密度脂蛋白胆固醇（Ｖｅｒｙ逡逑ｌｏｗ邋ｄｅｎｓｉｔｙ邋ｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ邋ｃｈｏｌｅｓｔｅｒａｌ，邋ＶＬＤＬＣ）分泌进入血液。ＶＬＤＬＣ邋在脂蛋白醋酶逡逑的作用下快速生成低密度脂蛋白胆固醇（Ｌｏｗ邋ｄｅｎｓｈｙ邋ｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ邋ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S831

【参考文献】

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1 Chunyan Guo;Li Sun;Xueping Chen;Danshen Zhang;;Oxidative stress, mitochondrial damage and neurodegenerative diseases[J];Neural Regeneration Research;2013年21期

本文编号：2523899