高脂日粮诱导的鸡脂肪肝表型遗传的分子机制

发布时间：2020-03-20 13:08

【摘要】：脂肪肝又称为脂肪肝综合征或者脂肪肝出血综合性,是由营养、激素、环境和遗传等因素引起的一种代谢性疾病,多见于蛋鸡,发病率在5%-30%。脂肪肝症状不像传染病那样明显,因此常被忽视,但在实际生产中,不论是蛋鸡还是肉种鸡脂肪肝都是普遍存在的;与传染性疾病相比,脂肪肝虽然致死率低,但可造成产蛋量下降,种蛋受精率和孵化率降低等,对家禽养殖业造成严重的经济损失。有别于哺乳动物,禽类的脂类和脂蛋白主要在肝脏中合成。在正常生理条件下,肝脏脂代谢处于动态平衡。在某些条件下,肝脏脂类吸收、合成、β-氧化或脂蛋白转运发生异常,致使脂肪在肝中过度蓄积,从而诱发脂肪肝,但具体的分子机制还不明晰。基因、环境及其互作在个体的生长发育、表型的产生和疾病的发生过程中发挥着重要作用,表观遗传学是研究基因与环境互作的一门科学,而DNA甲基化是表观遗传修饰的重要组成部分;DNA甲基化通过影响单个启动子和增强子的功能,或者整条染色体和基因组调控基因的表达,进而对后代的表型产生影响,而且能够将这种影响通过细胞分裂遗传给后代。目前对鸡脂肪肝的研究主要集中在病因和防治措施等方面,对其分子机制的探究较少。本研究以高脂日粮诱导的鸡脂肪肝模型为研究,通过构建脂肪肝模型父代遗传组、母代遗传组和对照组,结合F1代肝脏表型分析脂肪肝表型遗传模式,对实验组和对照组肝脏进行转录组测序和全基因组甲基化组测序,借助相关生物信息学方法筛选调控脂肪肝表型遗传候选基因和甲基化位点,结合群体验证挖掘调控关键基因和甲基化分子标记,研究结果显示通过高脂日粮诱导的京星黄鸡脂肪肝能够遗传,遗传模式为父代遗传;脂肪酸代谢相关基因(AGACA,FASN,SCD,ACSL5和FADS2),脂代谢相关基因(FABP1和APOA4),以及糖代谢相关基因(ISR4和ME1)参与调控高脂日粮诱导的京星黄鸡脂肪肝表型遗传;另外,ACACA和SCD通过甲基化水平的改变调控其表达,进而影响高脂日粮诱导的京星黄鸡脂肪肝表型遗传,研究结果为揭示鸡脂肪肝发病机制和抗病育种提供依据。
【图文】：

序列,甲基化,二核苷酸

原子被激活，在酶的催化作用下把Ｓ－硫代腺苷甲硫氨酸（ＳＡＭ）的甲基转移至胞逡逑嘧啶第五个碳原子；而后，胞嘧啶第五个碳原子释放质子，第六个碳原子共价键逡逑断裂，ＳＡＭ变成Ｓ腺苷高半胱氨酸（ＳＡＨ）邋Ｗ邋（如图１所示）。在哺乳动物基因逡逑组中，ＤＮＡ甲基化主要发生在ＣｐＧ二核苷酸的胞嘧啶上，与其他二核苷酸相比，逡逑ＣｐＧ在基因组中出现的频率远低于其它双核苷酸序列（ＣｐＧ二核苷酸不到１％，而逡逑基因组中二核苷酸平均值为６％），但在基因组的某些区域，ＣｐＧ序列出现的频逡逑率则很高，达到平均值的５倍甚至以上，成为胞嘧啶和鸟嘌呤的富集区，这些ＣｐＧ逡逑７逡逑

脂肪酸,肝脏,禽类,乙酰

具体的机制还不明晰。目前认为脂肪酸从头合成途径异常与禽类脂肪肝发生密切逡逑相关。逡逑脂肪酸是脂肪合成的原料，禽类肝脏中的脂肪酸主要有三个来源（图２所逡逑示）：日粮中的脂肪酸，脂肪组织分解转移到肝脏中的血浆游离脂肪酸和肝脏从逡逑头合成途径生成的脂肪酸。日粮中的脂肪、胆固醇等脂类物质经过小肠吸收，在逡逑胰脂酶的作用下形成乳糜微粒（ＣＭ），然后ＣＭ在脂蛋白脂酶（ＬＰＬ）作用下逡逑释放出游离脂肪酸，被肝脏重新吸收（如图中①所示）。高能日粮使血浆葡萄糖逡逑水平上升，导致胰岛素抵抗，引起脂肪分解产生脂肪酸（如图中②所示）。肝脏逡逑从头合成途径生成的脂肪酸是禽类脂肮酸主要来源（如图中③所示），进入肝脏逡逑的葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸在酶的催化作用下产生乙酰ＣｏＡ，乙酰逡逑ＣｏＡ经过一系列过程最终合成肝脏脂肪酸。脂肪酸经酯化过程生成酯类
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S858.31

【参考文献】