IUGR新生仔猪肝脏生长和代谢相关蛋白表达规律的研究

发布时间：2017-08-04 00:11

  本文关键词：IUGR新生仔猪肝脏生长和代谢相关蛋白表达规律的研究

  更多相关文章： IUGR 自噬 mTOR PP2A iTRAQ

【摘要】：宫内发育迟缓(Intrauterine growth restriction,IUGR)是指哺乳动物的胚胎或者胎儿及其器官在妊娠期间生长发育受阻。在动物生产中,大约15~20%的新生仔猪有较低的出生重(1.1 kg),并遭受着IUGR的影响。IUGR新生仔猪具有较高的发病率和致死率、较低的饲料利用率、消极的影响肉品质以及仔猪后期的健康状况等,对畜牧业生产造成了严重的损失。肝脏作为营养物质吸收和代谢的重要器官。然而,在妊娠期间,IUGR却削弱了肝脏的生长发育。与正常新生仔猪相比,IUGR新生仔猪肝脏的重量显著降低。在后期的生长发育过程中,IUGR胎儿的肝脏还伴随着代谢紊乱,如氧化磷酸化降低、线粒体功能削弱等。因此,进一步研究IUGR对仔猪肝脏的生长发育和代谢的影响,有利于找到新的策略来预防和治疗IUGR。本研究主要运用iTRAQ技术来鉴定IUGR新生仔猪肝脏中的差异表达蛋白,并通过对差异表达蛋白进行生物信息学分析,更加全面的了解参与调控IUGR形成的关键蛋白及信号通路。我们选取3头正常新生仔猪肝脏和3头IUGR新生仔猪肝脏,进行iTRAQ试验。在三个生物学重复中,分别有2689、2666、2669个被定量到的蛋白质,其中2635个蛋白质在三个重复中共有。重复1、重复2和重复3分别有517、359和191个差异表达蛋白。另外,为了提高iTRAQ试验的准确性,我们将至少在两个生物学重复中是差异表达蛋白,在第三个生物学重复中有相同变化趋势的蛋白定义为差异候选蛋白。最后,得到了78个差异候选蛋白,包括31个显著性上调蛋白和47个显著性下调蛋白。差异候选蛋白的功能分类分析结果显示,这些差异候选蛋白参与到了碳水化合物代谢、蛋白质合成、能量产生、脂质代谢以及器官组织的发育等生物学过程。信号通路分析的结果显示,蛋白质合成的相关的信号通路受到抑制,包括EIF2信号通路、e IF4和p70S6K的调节信号通路以及mTOR信号通路,自噬相关信号通路(吞噬体成熟)也受到抑制。另外,与营养物质代谢相关的信号通路受到显著性影响,比如色氨酸降解、羊毛甾醇合成、胆碱的降解以及氧化磷酸化等。互作网络分析的结果显示,差异候蛋白分布于5个互作网络,这些互作网络与发育紊乱、营养物质代谢(脂质代谢和能量产生)密切相关。其中,在得分最高的互作网络中,蛋白PP2Ac显著性下调。之前有研究报道,PP2Ac与早期胚胎发育、葡萄糖代谢以及自噬等都有密切的关系。我们的试验结果也显示,在HepG2细胞中,葡萄糖缺失的条件下,PP2Ac的抑制可以显著地激活AMPK和抑制自噬。因此,PP2Ac下调很可能是影响IUGR仔猪肝脏发育以及抑制由葡萄糖缺失诱导的自噬的一个关键因素。综上所述,得出以下结论:(1)能量产生、脂质代谢等营养代谢通路受到IUGR影响;(2)蛋白质合成信号通路在IUGR新生仔猪肝脏中受到抑制;(3)自噬相关信号通路在IUGR新生仔猪肝脏中受到抑制;(4)PP2Ac下调很可能是影响IUGR仔猪肝脏发育以及抑制由葡萄糖缺失诱导的自噬的一个关键因素。
【关键词】：IUGR 自噬 mTOR PP2A iTRAQ
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S828
【目录】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 缩略语表（Abbreviation）11-13
• 第一章 文献综述13-25
• 1.1 宫内发育迟缓13-15
• 1.1.1 宫内发育迟缓的定义13
• 1.1.2 宫内发育迟缓对新生仔猪肝脏的影响13-14
• 1.1.3 宫内发育迟缓新生仔猪的营养调控14-15
• 1.2 mTOR信号通路15-19
• 1.2.1 mTOR的定义15
• 1.2.2 mTOR的生物学作用和功能15-19
• 1.3 细胞自噬19-21
• 1.3.1 自噬的定义19-20
• 1.3.2 细胞自噬的生物学作用和功能20-21
• 1.4 蛋白磷酸酶 2A21-22
• 1.4.1 PP2A的定义21-22
• 1.4.2 PP2Ac的生理作用22
• 1.5 定量蛋白质组学—iTRAQ技术22-24
• 1.6 本研究的目的与意义24-25
• 第二章 材料与方法25-34
• 2.1 试验材料25-26
• 2.1.1 试验动物25
• 2.1.2 主要药品及试剂25
• 2.1.3 试验缓冲液及其配制25-26
• 2.2 试验方法26-34
• 2.2.1 动物肝脏样品的采集26-27
• 2.2.2 iTRAQ试验步骤27-30
• 2.2.3 差异蛋白的生物信息学分析30-31
• 2.2.4 细胞培养主要步骤31-32
• 2.2.5 细胞蛋白质提取32
• 2.2.6 Western blot32-34
• 第三章 结果与分析34-49
• 3.1 IUGR新生仔猪肝脏差异蛋白的鉴定及筛选34-41
• 3.1.1 IUGR新生仔猪肝脏蛋白的鉴定与定量34-38
• 3.1.2 IUGR新生仔猪肝脏差异蛋白的筛选38-41
• 3.2 差异候选蛋白的生物信息学分析41-46
• 3.2.1 差异候选蛋白的亚细胞定位分析41-42
• 3.2.2 差异候选蛋白的功能分类分析42-43
• 3.2.3 差异候选蛋白参与的信号通路分析43-45
• 3.2.4 差异候选蛋白的互作网络分析45-46
• 3.3 PP2Ac对葡萄糖饥饿诱导的自噬的影响46-49
• 3.3.1 PP2Ac抑制剂浓度的选择46-47
• 3.3.2 葡萄糖缺失条件下，抑制PP2Ac对AMPK-mTOR-自噬的影响47-49
• 第四章 讨论与小结49-53
• 参考文献53-61
• 致谢61-62
• 附录 在校期间发表论文62

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 黄雪新;IUGR对新生仔猪肝脾免疫功能的影响[D];南京农业大学;2011年

2 杜伟;胰岛素及酪蛋白酶解物对新生IUGR仔猪肝脏生长发育的影响[D];南京农业大学;2007年

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本文编号：616925