FADS2基因在奶牛乳腺细胞中的过表达和干扰研究

为了研究脂肪酸脱氢酶2(fatty acid desaturases 2,FADS2)基因在奶牛乳腺细胞脂肪酸代谢中的作用,本研究在奶牛乳腺上皮细胞中对FADS2基因进行过表达和干扰,研究FADS2基因表达对脂肪酸合成相关基因的调控及对奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量的影响。针对FADS2基因的CDS序列设计siRNA和过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP,转染奶牛乳腺细胞检测FADS2基因过表达和干扰对脂肪酸代谢相关基因表达的影响及细胞中甘油三酯含量的变化。结果显示,试验成功获得过表达载体pcDNA3.1-FADS2-EGFP和干扰片段,转染细胞后具有良好的过表达和干扰效果。FADS2基因过表达后,1-酰基甘油磷酸酰基转移酶(AGPAT1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)、3-磷酸甘油转移酶(GPAM)、脂肪酸延长链5(ELOVL5)、乙酰辅酶A酰基转移酶1(ACAA1)、脂肪酸脱氢酶1(FADS1)、二酰基甘油转酰基酶1(DGAT1)和过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)基因显著下调(P<0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P<0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P<0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P<0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P<0.05)。甘油三酯检测结果显示,FADS2基因过表达和干扰均可降低奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯的含量。综上所述,在奶牛乳腺上皮细胞中,FADS2基因能调控脂质合成相关基因的表达,对乳腺脂质合成具有调控作用。     

干扰ELOVL6基因对奶牛乳腺上皮细胞脂代谢相关基因的表达及甘油三酯合成的影响

为揭示超长链脂肪酸延伸酶6（ELOVL6）对奶牛乳腺上皮细胞脂代谢及甘油三酯含量的影响，试验采用PCR技术扩增得到ELOVL6基因CDS区，利用在线软件对蛋白的疏水性和跨膜区进行预测，合成并筛选靶向ELOVL6基因的有效siRNA，将有效siRNA转染乳腺上皮细胞，qRT-PCR检测干扰ELOVL6基因对奶牛乳腺上皮细胞乳脂代谢相关基因表达的影响，利用试剂盒检测细胞内甘油三酯含量。结果表明：（1）克隆得到全长为795 bp的奶牛ELOVL6基因（GenBank 登录号：MW960011）的CDS区|经序列比对发现，奶牛的ELOVL6基因序列与牛（NM_001102155.1）、山羊（NM_001314257.1）、大羚羊（XM_040237469.1）的同源性分别为100%、96.73%、96.35%|ELOVL6蛋白的理论等电点为5.94，疏水最大值为2.467，最小值为-2.411，具有6个跨膜区域。（2）成功筛选到靶向ELOVL6基因的siRNA,干扰效率达到90%以上（P ＜ 0.05）。（3）将筛选出的siRNA转染至奶牛乳腺上皮细胞，通过qRT-PCR技术检测乳脂合成相关基因的表达，与对照组相比，干扰ELOVL6基因显著抑制了脂肪酸从头合成及去饱和相关基因乙酰辅酶A羧化酶A（ACACA）、固醇调节元件结合蛋白1（SREBF1）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）、硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）、脂肪酸转运相关基因脂肪酸结合蛋白（FABP3）、甘油三酯合成相关基因二酰甘油酰基转移酶（DGAT1）、磷酸甘油酰基转移酶6（AGPAT6）和甘油三酯水解相关基因激素敏感性脂肪酶（HSL）的表达量（P ＜ 0.05）。（4）干扰ELOVL6基因后，乳腺细胞内的甘油三酯含量显著降低（P ＜ 0.05）。上述表明，ELOVL6基因在奶牛乳腺上皮细胞中通过影响脂质代谢相关基因的表达及甘油三酯含量，进而对奶牛乳腺的脂代谢产生调控作用。 [关键词] 超长链脂肪酸延伸酶6|小干扰RNA|乳腺上皮细胞|脂代谢     

bta-miR-29d-3p对奶牛乳腺上皮细胞乳脂代谢相关基因表达及甘油三酯含量的影响

为探索bta-miR-29d-3p与奶牛乳腺上皮细胞乳脂代谢相关基因表达及甘油三酯含量之间的调控关系，试验设计并合成bta-miR-29d-3p的模拟物和抑制物，通过瞬时转染技术将bta-miR-29d-3p的模拟物和抑制物转染到奶牛乳腺上皮细胞中，利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测bta-miR-29d-3p抑制或过表达后奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成相关基因表达水平的变化，细胞内甘油三酯含量用试剂盒检测。结果显示：bta-miR-29d-3p过表达后甘油三酯合成相关基因二酰甘油酰基转移酶（DGAT1）、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶（GPAM），脂肪酸合成相关基因乙酰辅酶A羧化酶A(ACACA)、脂肪酸合成酶（FASN），转录因子固醇调节元件结合蛋白1(SREBF1)的表达量显著降低（P <0.01），肝X受体Α（LXRA）表达量显著上升（P <0.01）。同时过表达bta-miR-29d-3p奶牛乳腺上皮细胞中甘油三酯含量显著降低（P <0.05）。干扰bta-miR-29d-3p显著增加了DGAT1、ACACA、FASN、GPAM、转录因子过氧化物酶体...     

奶水牛ACSL1基因组织表达分析及其对脂肪酸代谢相关基因表达的影响

本实验通过开展奶水牛长链脂酰辅酶A合成酶1(Long-chain fatty acyl-CoA 1,ACSL1)基因的编码区克隆、组织表达分析、过表达及干扰等实验,旨在探究该基因在乳腺上皮细胞中对脂肪酸代谢相关基因表达水平的影响。组织表达分析结果显示:ACSL1在水牛乳腺组织中的表达量最高,暗示该基因可能与泌乳期水牛乳脂合成有关。鉴于此,本实验成功克隆了水牛ACSL1基因完整的编码序列,由此构建了相应的过表达载体,并合成了干扰片段。水牛乳腺上皮细胞ACSL1超表达和干扰实验发现:与对照组(感染AdpcDNA3.1+)相比,实验组(感染Ad-ACSL1)CLIC1、ELOVL1和PNPLA2显著上升,ELOVL6表达量极显著上升,ACSL1、CPT1B、CPT1C和DDR1表达量极显著上升,FADS2差异不显著;与对照组(感染siRNA-NC)相比,实验组(感染siRNA-ACSL1)ELOVL1和FADS2表达量显著下降,ACSL1、CLIC1、CPT1C、ELOVL6、DDR1和PNPLA2表达量极显著下降,CPT1B差异不显著。这些结果说明ACSL1基因的过表达或干扰可能影响水牛乳腺上皮细胞中部分脂代谢相关基因的表达量变化,从而影响乳脂合成。     

中国西门塔尔牛AGPAT6基因外显子多态性及其与肌内脂肪酸含量的相关性

磷酸甘油酰基转移酶6(AGPAT6)是真核生物甘油三酯合成的关键酶,其在褐色脂肪组织、乳腺上皮细胞以及其他许多组织中高水平表达。为了研究AGPAT6基因与中国西门塔尔牛脂肪酸组成的相关性,本试验采用PCRRFLP的方法对AGPAT6基因的多态性进行检测,并将AGPAT6基因的遗传多态性位点与脂肪酸组成进行关联性分析。结果显示,在AGPAT6基因Exon1的303bp处有一个TC的多态性位点,其中等位基因C为优势基因。在中国西门塔尔牛群体中携带CC基因型的肉牛个体具有较高十七碳一烯酸和较低的亚油酸含量(P0.05)。本研究结果可为中国西门塔尔牛分子选育、进一步提高肉用性能提供试验依据。     

过表达DGAT2基因对延边牛前体脂肪细胞分化的影响

【目的】探究二酰基甘油酰基转移酶2(DGAT2)对牛前体脂肪细胞分化的影响及其对脂质代谢相关信号通路的调控作用。【方法】利用ADV1穿梭质粒构建包含目的基因的重组穿梭质粒,将重组穿梭质粒与骨架质粒pGP-Ad-Pac载体共转染293A细胞,制得过表达腺病毒载体Ad-DGAT2,用Ad-DGAT2与Ad-NC(阴性对照组)感染牛前体脂肪细胞;用油酸诱导分化96 h后,利用油红O染色观察脂滴生成情况,并检测甘油三酯(TAG)和脂联素(ADP)含量;通过实时荧光定量PCR检测脂肪生成相关基因表达情况;最后对其进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】过表达DGAT2基因可显著增加脂滴数量及TAG、ADP含量(P<0.05),可显著上调磷酸甘油途径DGAT1、甘油磷酸酰基转移酶4(GPAT4)、酰甘油磷酸酯酰基转移酶4(AGPAT4)以及脂质代谢途径中过氧化物酶体增殖活化受体γ(PPARγ)、脂肪分化相关蛋白(PLIN2)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的mRNA表达水平(P<0.05)。转录组测...     

不同功能性油脂对乳腺上皮细胞乳脂合成基因表达的影响

通过将不同种类功能性油脂(亚麻籽油、油茶籽油以及菜籽油)添加到乳腺上皮细胞中,研究其对奶牛乳腺上皮细胞中SREBP基因相关信号通路表达的影响。试验选用奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)进行体外培养,然后在分化培养基中分别添加相同浓度的不同功能性油脂,利用实时荧光定量PCR方法检测其对甘油三酯合成基因(LPL、AGPAT3)、活化和转运基因(FASN、ACACA、SCD)表达的影响;检测其对脂肪酸网络调控基因(SREBP1C、PPARγ)表达的影响。结果表明,油茶籽油能促进ACACA、SREBP1C、FASN、AGPAT3以及SCD基因的表达,抑制PPARγ基因的表达;亚麻籽油和菜籽油对乳脂合成的相关基因基本没有促进作用,但是3种不同种类的功能性油脂均可以抑制PPARγ基因的表达。     

山羊INSIG1基因超表达对乳腺上皮细胞中脂质合成的影响

本研究旨在通过构建西农萨能奶山羊胰岛素诱导基因1(INSIG1)的重组腺病毒(Adenovirus,Ad)超表达载体,研究该基因超表达后对乳腺上皮细胞中脂质合成的影响,从而为该基因在山羊乳腺脂质合成调控中的功能研究奠定基础。根据GenBank(登录号:JQ665439)中山羊INSIG1基因序列设计引物,PCR扩增得到其CDS区序列。将目的基因连接到穿梭载体pAdTrack-CMV后获得pAdTrack-CMV-INSIG1质粒,将该质粒PmeⅠ线性化后转入大肠杆菌BJ5183感受态细胞进行同源重组,获得pAdEasy-INSIG1重组腺病毒超表达载体。该重组质粒经PacⅠ线性化后转染293A细胞进行病毒的包装及扩繁,利用LaSRT法测定其滴度。将获得的重组腺病毒AdINSIG1感染山羊原代乳腺上皮细胞,利用实时荧光定量PCR检测INSIG1及脂质合成相关基因的mRNA表达情况,利用GPO-Trinder酶学反应检测细胞中甘油三酯的含量。结果表明,成功构建了奶山羊INSIG1基因重组腺病毒超表达载体,获得了具有较高滴度(2×108 U·mL-1)的超表达腺病毒Ad-INSIG1;Ad-INSIG1感染山羊原代乳腺上皮细胞48h后,与Ad-GFP组相比,INSIG1基因的mRNA表达量上调约500倍,固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)和SREBP裂解活化蛋白(SCAP)的mRNA表达量无明显变化,参与脂肪酸从头合成(ACCα、FASN)及去饱和(SCD1)基因的mRNA表达量均显著下降(P0.05);参与甘油三酯合成的3个关键基因中,GPAM及DGAT2的mRNA表达量显著下降(P0.05),AGPAT6的表达无显著变化;同时,催化甘油三酯分解(ATGL)的基因mRNA表达量也显著下降(P0.05);细胞内甘油三酯含量无显著变化。综上所述,在山羊原代乳腺上皮细胞中,INSIG1能够抑制脂质合成相关基因的表达,对山羊乳腺脂质合成具有调控作用。     

干扰CREB基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂质合成相关基因表达及甘油三酯合成的影响

旨在筛选奶山羊cAMP应答元件结合蛋白CREB(cAMP response element binding protein)基因的siRNA,揭示干扰该基因后对乳腺上皮细胞中乳脂合成相关基因表达及甘油三酯合成的影响。本研究通过qRT-PCR方法从西农萨能奶山羊乳腺组织中扩增CREB基因完整的CDS区,进行序列分析和不同泌乳时期表达水平分析,合成靶向CREB基因的siRNA,利用荧光定量PCR筛选有效siRNA,并检测脂质合成相关基因的表达,采用试剂盒检测细胞内甘油三酯含量。结果表明:1)克隆得到全长为984 bp的奶山羊CREB基因的CDS区(GenBank登录号:MK158073),并对其进行生物信息学分析。2)该基因在奶山羊泌乳盛期乳腺组织的表达量为干奶期的1.93倍(P0.05)。3)成功筛选到靶向CREB基因的有效siRNA,干扰效率为72%(P0.01);并将其在奶山羊乳腺上皮细胞进行转染,通过qRT-PCR检测脂质合成相关基因的表达,与对照组相比,干扰CREB基因后显著抑制了FASN、ACACA、SCD1、FABP3、LPL、CPT1B、GPAM和DGAT2基因表达量(P0.05),并显著增加了HSL基因表达量(P0.05);且细胞内甘油三酯含量被显著下调(P0.05)。综上所述,CREB基因在奶山羊原代乳腺上皮细胞中很可能通过调控脂质代谢相关基因的表达及甘油三酯含量对山羊的乳脂合成过程发挥重要作用。     

油酸和亚油酸对山羊乳腺细胞甘油三酯含量及乳脂合成相关基因表达的影响

为探讨外源添加油酸和亚油酸对体外培养的奶山羊乳腺上皮细胞甘油三酯(TG)含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响,试验以奶山羊乳腺上皮细胞为研究对象,分别用0、50、100、200μmol/L油酸和0、20、40、80μmol/L的亚油酸处理细胞24h,检测细胞内TG的含量;采用实时荧光定量PCR法检测细胞内乳脂合成相关基因mRNA水平的变化。结果显示,100、200μmol/L的油酸和40、80μmol/L亚油酸均显著促进细胞内TG的合成(P0.05)。实时荧光定量PCR结果表明,添加100、200μmol/L油酸可显著上调二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)及脂肪酸合成酶(FASN)基因的表达(P0.05),显著抑制硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因的表达(P0.05),而对过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因的表达无显著影响(P0.05)。添加20μmol/L亚油酸可显著抑制ACC和FASN基因的表达(P0.05);亚油酸浓度为40和80μmol/L时可显著上调DGAT2基因的表达(P0.05),抑制SCD1和SREBP1基因的表达(P0.05),对ACC、FASN和PPARγ基因表达均无显著影响(P0.05)。综上所述,100～200μmol/L油酸和40～80μmol/L亚油酸对奶山羊乳腺上皮细胞乳脂肪合成具有较好的促进效果。     

动物DGAT基因的研究进展

DGAT基因包括二酰基甘油酰基转移酶1(DGAT1)基因和二酰基甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因,前者属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶(ACAT)基因家族,后者属于单酰甘油酰基转移酶(MGAT)基因家族,分别编码微粒体酶DGAT1和DGAT2,这两种酶控制着甘油三酯的合成,均是定位于内质网的跨膜蛋白,其膜拓扑结构具有与其他蛋白质和细胞器相互作用的能力,影响脂肪代谢及脂类在组织中的沉积,参与调节动物机体的能量合成和分解代谢,影响心脏和肝脏中甘油三酯的代谢;同时DGAT基因的多态性影响着牛乳中脂肪的含量及泌乳量。因此,了解DGAT基因的结构和生物学功能对畜禽生长发育和生产等相关研究具有重要的意义。文章简述了DGAT基因的基本结构和生物学功能及相关的作用机制,分析了其在畜牧生产中的基础应用,如参与哺乳动物生产调控的脂肪沉积、乳脂含量等方面的研究进展。     

亮氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂合成相关基因和蛋白表达的影响

本试验旨在研究亮氨酸(Leu)对泌乳奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂合成相关基因和蛋白表达的影响,以探讨Leu对乳脂合成的影响机理。将第3代BMECs随机分为6个处理,每个处理6个重复。6个处理培养液中Leu浓度分别为0.45、0.90、1.80、2.70、3.60和7.20 mmol/L,37℃、5%CO2培养48 h后测定BMECs内甘油三酯(TG)的含量及乳脂合成相关基因和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)与固醇调节元件结合蛋白(SREBP1)蛋白的相对表达量。结果显示:Leu浓度对BMECs内TG含量无显著影响(P0.05)。适宜浓度的Leu显著促进脂肪酸合成酶(FASN)和乙酰辅酶A羧化酶A(ACACA)基因的表达(P0.05),FASN基因的相对表达量以1.80~2.70 mmol/L Leu处理、ACACA基因的相对表达量以1.80~7.20 mmol/L Leu处理较高。Leu浓度显著影响BMECs内SREBP1基因及蛋白表达(P0.05),以1.80 mmol/L Leu的促进效果最好。虽然Leu显著抑制BMECs内脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、脂蛋白脂酶(LPL)、乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6)、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)和嗜乳脂蛋白亚家族1成员1(BTN1A1)基因的表达(P0.05),但只有高浓度(3.60~7.20 mmol/L)的Leu抑制作用较大。综合来看,Leu浓度影响BMECs乳脂合成相关基因及PPARγ和SREBP1蛋白的表达。Leu浓度为1.80~2.70 mmol/L时,对脂肪酸从头合成相关基因及调控因子SREBP1蛋白表达的促进效果较好,对TG合成及脂滴形成相关基因表达的抑制作用较小。     

DGAT基因多态性的研究现状

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是脂肪细胞中控制三酰甘油合成的关键酶,在细胞脂肪代谢中起着重要的作用,其主要功能是催化二酰甘油与脂肪酸酰基生成三酰甘油。编码二酰甘油酰基转移酶的基因分为DGAT1和DGAT2。文章综述了二酰甘油酰基转移酶基因的定位、结构、遗传多态性与生产性状的关系,并对其应用前景进行了展望。     

油酸和亚油酸对山羊乳腺细胞甘油三酯含量及乳脂合成相关基因表达的影响

为探讨外源添加油酸和亚油酸对体外培养的奶山羊乳腺上皮细胞甘油三酯(TG)含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响,试验以奶山羊乳腺上皮细胞为研究对象,分别用0、50、100、200μmol/L油酸和0、20、40、80μmol/L的亚油酸处理细胞24h,检测细胞内TG的含量;采用实时荧光定量PCR法检测细胞内乳脂合成相关基因mRNA水平的变化。结果显示,100、200μmol/L的油酸和40、80μmol/L亚油酸均显著促进细胞内TG的合成(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果表明,添加100、200μmol/L油酸可显著上调二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)及脂肪酸合成酶(FASN)基因的表达(P<0.05),显著抑制硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因的表达(P<0.05),而对过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因的表达无显著影响(P>0.05)。添加20μmol/L亚油酸可显著抑制ACC和FASN基因的表达(P<0.05);亚油酸浓度为40和80μmol/L时可显著上调DGAT2基因的表达(P<0.05),抑制SCD1和SREBP1基因的表达(P<0.05),对ACC、FASN和PPARγ基因表达均无显著影响(P>0.05)。综上所述,100～200μmol/L油酸和40～80μmol/L亚油酸对奶山羊乳腺上皮细胞乳脂肪合成具有较好的促进效果。     

赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂肪合成相关基因和蛋白表达的影响

本试验旨在研究赖氨酸(Lys)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂肪合成相关基因和蛋白表达的影响,探讨Lys影响乳脂肪合成的机理。将第3代BMECs随机分为6组,每组6个重复,每个重复1个培养孔。各组培养基中Lys的浓度分别为0.5(基础培养基,对照)、1.0、2.0、4.0、8.0和16.0mmol/L,37℃、5%CO2培养48h后测定BMECs甘油三酯(TAG)含量、乳脂肪合成相关基因和蛋白的表达量。结果表明:BMECs内TAG含量(P=0.013)以及脂肪酸结合蛋白3(FABP3,P=0.001)、脂蛋白脂酶(LPL,P=0.096)、脂肪酸合成酶(FASN,P=0.003)、乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6,P=0.038)和甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM,P=0.022)基因表达量对Lys呈显著或趋于显著的浓度依赖效应。FABP3基因表达量以2.0、4.0、8.0、16.0mmol/L组和LPL基因表达量以1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 mmol/L组显著高于0.5mmol/L组(P0.05);FASN基因表达量以2.0mmol/L组最高,显著高于16.0mmol/L组(P0.05);硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因表达量以2.0、4.0mmol/L组显著高于其他组(P0.05);磷脂酸磷酸酯酶1(LPIN1)、嗜乳脂蛋白亚家族1成员1(BTN1 A1)和黄嘌呤脱氢酶(XDH)基因表达量均以1.0、2.0、4.0、8.0mmol/L组显著高于0.5mmol/L组(P0.05);过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因及蛋白表达量均以2.0、4.0mmol/L组显著高于0.5和8.0、16.0mmol/L组(P0.05);固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)基因表达量以1.0、2.0、4.0mmol/L组显著高于其他组(P0.05),蛋白表达量以1.0 mmol/L组显著高于其他组(P0.05)。但高浓度Lys抑制AGPAT6和GPAM的基因表达,AGPAT6基因表达量以2.0、4.0、8.0、16.0mmol/L组显著低于0.5、1.0mmol/L组(P0.05),GPAM基因表达量以16.0mmol/L组显著低于0.5、1.0、2.0、4.0mmol/L组(P0.05)。可见,Lys对BMECs的乳脂肪合成具有显著的促进效果,但高浓度的Lys抑制了乳脂肪合成相关基因的表达。本试验条件下,培养基中Lys适宜浓度为2.0~4.0mmol/L。     

高脂血症奶牛乳腺组织中脂代谢相关生化指标和基因表达的变化

本试验旨在研究高脂血症奶牛乳腺组织中脂代谢相关生化指标和基因表达的变化。选取12头荷斯坦奶牛,采用全自动生化分析仪测定奶牛血清中主要生化指标,根据血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)的含量是否升高将奶牛分为正常组和高脂组。取奶牛乳腺组织制作病理切片及油红O染色,观察乳腺组织病理形态学变化和脂滴蓄积情况。提取乳腺组织总RNA,应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测乳腺组织脂代谢相关基因的相对表达量。结果表明:1)高脂组奶牛乳腺组织中脂代谢指标TC、TG、极低密度脂蛋白(VLDL)的含量显著升高(P0.05),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量呈降低趋势,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量呈升高趋势,但差异均不显著(P0.05)。2)病理学观察可见高脂组奶牛乳腺腺泡上皮细胞脱落,乳腺腺泡壁明显增厚,细胞肿胀,部分细胞脂滴增多,细胞核染色质浓缩、边移、细胞轮廓不清。油红O染色可见正常组奶牛乳腺组织细胞核明显呈蓝色,红色区域较少,主要集中在细胞边缘,仅有少量脂滴聚集,而高脂组奶牛乳腺组织有大片红色区域,小叶间结缔组织密度增加,乳腺上皮可见脂滴相互融合形成大的空泡状脂肪细胞。3)与正常组相比,高脂组奶牛乳腺脂代谢内源合成关键酶基因乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)以及活化相关基因乙酰辅酶A合成酶2(ACSS2)、长链脂酰辅酶A合成酶1(ACSL1)的相对表达量显著升高(P0.05),摄取和转运关键基因脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、分化抗原簇36(CD36)、脂蛋白脂肪酶(LPL),去饱和酶关键基因硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、脂肪酸去饱和酶1(FADS1)以及乳酯化关键基因乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6)的相对表达量显著降低(P0.05)。综上所述,高脂血症促使奶牛血脂水平升高,引起乳腺组织出现明显的病理变化,同时,乳腺脂代谢相关基因表达发生明显变化。     

动物DGAT基因的研究进展

DGAT基因包括二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）基因和二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）基因，前者属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶（ACAT）基因家族，后者属于单酰甘油酰基转移酶（MGAT）基因家族，分别编码微粒体酶DGAT1和DGAT2，这两种酶控制着甘油三酯的合成，均是定位于内质网的跨膜蛋白，其膜拓扑结构具有与其他蛋白质和细胞器相互作用的能力，影响脂肪代谢及脂类在组织中的沉积，参与调节动物机体的能量合成和分解代谢，影响心脏和肝脏中甘油三酯的代谢；同时DGAT基因的多态性影响着牛乳中脂肪的含量及泌乳量。因此，了解DGAT基因的结构和生物学功能对畜禽生长发育和生产等相关研究具有重要的意义。文章简述了DGAT基因的基本结构和生物学功能及相关的作用机制，分析了其在畜牧生产中的基础应用，如参与哺乳动物生产调控的脂肪沉积、乳脂含量等方面的研究进展。     

油酸对奶牛乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响

本试验旨在探讨油酸对奶牛乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响。选取中国荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)为试验材料,经纯化培养后,培养基中添加0(对照)、50、100、200、400μmol/L油酸,继续培养24 h。通过四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测细胞活力;利用试剂盒检测胞内甘油三酯的含量;采用实时定量PCR法检测乳脂肪合成相关基因的表达。结果表明:油酸浓度为200、400μmol/L时,BMECs相对增殖率显著低于对照组与其他试验组(P0.05);添加100、200μmol/L的油酸促进了胞内甘油三酯的合成(P0.05);添加油酸上调了二酰甘油酰基转移酶(DGAT)基因表达量,50μmol/L的油酸显著上调了乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARGγ)基因表达量(P0.05),100~400μmol/L的油酸显著抑制了硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、固醇调节原件结合蛋白1(SREBP-1)基因表达量。综上所述,50~100μmol/L的油酸对BMECs乳脂肪合成具有较好的促进效果。     

牛二酰甘油酰基转移酶2基因(DGAT2)研究进展

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是一种催化二酰甘油与脂肪酸酰基结合生成三酰甘油的关键酶,包括DGAT1和DGAT2两种类型。综述了DGAT2基因的发现、结构和定位、生物学功能以及DGAT2基因多态性与牛经济性状的关系,并对DGAT2的研究前景进行了展望。     

干扰PTEN基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂质合成相关基因的转录及脂肪酸组成的影响

旨在通过RNA干扰技术揭示蛋白酪氨酸磷酸酶(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10,PTEN)基因在奶山羊乳腺上皮细胞中对乳脂合成及脂肪酸组成的影响。利用RT-PCR方法扩增到西农萨能奶山羊乳腺组织中PTEN基因(GenBank登录号:MK158074.1)的CDS区,进行序列分析和不同泌乳时期差异转录分析。合成靶向该基因的siRNA,由RT-qPCR结果筛选出有效siRNA,将其转染至奶山羊的乳腺上皮细胞,进一步检测干扰该基因后对脂质合成相关基因转录水平及脂肪酸组成的影响。结果表明:本研究首次克隆到奶山羊(Capra hircus)PTEN基因的CDS区,全长为1 212 bp;经序列比对发现,山羊的PTEN基因核苷酸序列同牛(Bos taurus)、猪(Sus scrofa)和人(Homo sapiens)的相似度分别为99%、98%和97%,编码氨基酸序列相似性均在99%以上;蛋白质结构预测发现:其蛋白不存在跨膜结构域,亚细胞定位于细胞质中,N端具有保守的磷酸酶功能区;该基因在奶山羊泌乳盛期乳腺组织中的转录量较干奶期下降51.5%;合成的siRNA转染至乳腺上皮细胞后,成功筛选出理想的siRNA,干扰效率达到94%(P0.01);与对照组相比,干扰PTEN基因后显著上调SREBP1、FASN、ACACA、SCD1基因转录量(P0.01或P0.05),显著下调LPL、FABP3、ACOX1、CPT1B、GPAM、DGAT2和HSL基因转录量(P0.01或P0.05)。脂肪酸检测分析发现:干扰该基因能够显著上调C16:1的去饱和指数(P0.05),但对C18:1的去饱和指数没有显著影响。综上所述,PTEN基因能够调控乳腺上皮细胞中脂质合成相关基因的转录及脂肪酸组成,在奶山羊乳脂代谢中发挥重要作用。