冷环境中解偶联蛋白对动物体温的调节作用

解偶联蛋白属线粒体内膜载体蛋白,存在动物体的棕色脂肪组织（brown adipose tissue,BAT）、白色脂肪组织（white adipose tissue,WAT）、骨胳肌以及各种器官中。这些组织器官是哺乳动物及禽类非颤抖产热（NST）及其它产热作用的主要点位,对动物的体温维持和能量平衡调节起重要作用。     

下丘脑控制棕色脂肪组织产热的研究进展

正棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)是调节小型哺乳动物体温的重要组织,具有产热效应[1],在体温调节过程的作用不可小视。脑神经元回路通过交感神经系统控制BAT产热,多数控制BAT生热的神经元回路在能量平衡调节中发挥积极作用,BAT产热控制被众多脑系统调节,主要是下丘脑和脑干,以确保BAT的自主控制[2]。本文概述了机体产热及能量平衡系统的体温调节通路及     

影响棕色脂肪代谢的调控因素及其应用

脂肪组织分为两类,一类是白色脂肪组织,而另一类则是棕色脂肪组织。棕色脂肪组织(BAT)呈棕色,含有丰富的毛细血管,脂肪细胞内分散着大量小脂滴,线粒体大而丰富,细胞中央有圆形的核。棕色脂肪与白色脂肪之间存在着相互转化的关系,棕色脂肪对扩大动物生态位和增强动物适应外界环境突然改变的能力以及保障幼畜的成活具有重要作用。它还可为治疗人类肥胖以及调节畜禽动物肌内脂肪含量提供研究思路和参考。文章综述了国内外棕色脂肪组织的研究进展,主要从发现过程、调控因素和应用等三个方面进行总结,并对棕色脂肪在未来对人类健康以及动物在肉质和生长代谢方面的育种应用进行展望。     

脂肪相关lncRNAs在动物中的研究进展

脂肪是动物体内重要的储能物质，与动物的瘦肉率等重要的经济性状密切相关。脂肪发育是一个复杂而精密的过程，受到多种脂肪生成相关基因、转录调节因子及表观遗传因子的共同调控。长链非编码RNAs （long non-coding RNAs，lncRNAs）是一类长度>200 nt的非编码RNAs，可以在转录、转录后及表观修饰等多个水平上调节靶基因的表达，进而调控生命活动。近年来有关lncRNAs的研究逐渐增多，其作用范围几乎覆盖了生命活动的各个方面，也有一些lncRNAs被证实在脂肪发育的过程中发挥重要的调控作用，如棕色脂肪lncRNA 1（Blnc1）可以通过核糖核蛋白复合物促进棕色和米色脂肪细胞分化，该复合物也能够与早期B细胞因子2（Ebf2）起作用以增强产热基因如解偶联蛋白1（Ucp1）的表达；lnc-BATE1是棕色脂肪组织形成和结合异质核核糖核蛋白U （hnRNPU）以发挥产热作用所需的调控因子；lncRNA SRA能与过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）结合并增强PPARγ活性及其他多种途径，促进前脂肪细胞向脂肪细胞的分化，进一步调控脂肪的功能。作者对lncRNAs的基本特征、作用机制及其研究方法等，以及国内外对于脂肪发育相关lncRNAs的研究结果进行了综述，以期为进一步探索lncRNAs对脂肪发育的调控机制提供参考。     

棕色脂肪和米黄色脂肪研究进展

脂肪组织不仅是机体能量储存的主要场所,也是重要的内分泌器官。根据脂肪颜色的不同,动物脂肪组织可分为白色脂肪(WAT)、棕色脂肪(BAT)和米黄色脂肪(Beige)。WAT以甘油三酯的形式储存能量,而BAT是动物非颤抖性产热的主要场所。在一定外界环境刺激下,WAT可以生成一种与BAT功能类似的细胞,称之为Beige细胞。论文对棕色脂肪和米黄色脂肪的功能、增殖与分化机制进行了综述,并对其在畜牧业中的应用进行了展望。     

棕色脂肪组织的生理功能及影响因素

棕色脂肪组织是哺乳动物体内非颤栗产热的主要来源,对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用,对幼龄哺乳动物尤为重要。文中阐述了棕色脂肪组织的产热机制,介绍了影响棕色脂肪细胞的分化、决定棕色脂肪组织生理功能的关键因素解偶联蛋白和PPARγ的辅助激活因子PGC-1α,讨论了影响棕色脂肪组织功能的因素。棕色脂肪组织生理功能和影响因素的研究,对扩大动物生态位和提高动物对环境骤然变化的适应能力以及提高幼畜的成活率十分重要。     

绵羊褐色脂肪活性影响因素的研究进展

褐色脂肪细胞的结构和功能都与白色脂肪不同,其细胞富含线粒体,能够利用过剩的能量代谢底物进行产热,是幼龄哺乳动物非颤抖性产热的主要热量来源,在维持机体能量平衡方面具有重要作用。其产热过程由细胞线粒体内膜上的解偶联蛋白1(UCP1)介导,机体所处环境以及对激素的响应都可以影响褐色脂肪的活性。受到刺激后,褐色脂肪细胞表面的肾上腺素受体得到激活,激发细胞内的级联反应,同时使产热相关基因表达增强,增加能量消耗,减少脂肪沉积。褐色脂肪已经成为治疗肥胖以及能量代谢相关疾病的潜在靶点。鉴于褐色脂肪在脂肪沉积以及能量代谢方面的作用,关于畜禽褐色脂肪的研究也越来越深入。作者归纳了绵羊褐色脂肪的相关研究,主要包括影响绵羊褐色脂肪活性的环境因素如冷刺激、营养限制、长期缺氧和饲喂添加剂,以及激素因子(催乳素及其受体、甲状腺激素、瘦素、生殖激素),以期为绵羊产热脂肪的应用研究提供一定的理论依据。     

牦牛脂肪代谢和调控机理的研究进展

动物机体脂肪的主要生理功能是储存能源，按照分布位置可分为皮下脂肪（SF）、肌内脂肪（IMF）和内脏脂肪（VF），按照结构、来源和功能可分为白色脂肪（WAT）、棕色脂肪（BAT）和米色脂肪（BeAT）。脂肪代谢分为合成代谢和分解代谢，其影响动物的生产效率、生产成本和肉品质等。牦牛作为地方特色品种，承担着当地畜牧经济的重任，其脂肪代谢调控机制复杂。文章从牦牛脂肪分类、脂肪代谢及其影响因素和相关基因等内容，综述了年龄、品种、性别、饲养管理、营养因素以及多种脂肪代谢相关基因、非编码RNA的调控对牦牛脂肪代谢的影响，以期促进优良品种的选育，为牦牛脂肪代谢提供研究思路，也为提高养殖效益提供参考。     

解偶联蛋白与动物的冷适应

动物的脂肪组织为棕色脂肪组织(brow n ad ipose tissue,BAT)和白色脂肪组织(w h ite ad ipose tissue,W AT)。棕色脂肪组织中含有大量线粒体,是哺乳动物非颤抖产热的主要器官,对动物的体温控制和能量平衡调节起重要作用,位于线粒体内膜的解偶联蛋白(uncoup ling prote in,UCP)的含量和活性是决定其功能的关键因素。作者综述了UCP的结构、UCP基因的多态性及其与肥胖的关系、影响UCPmRNA表达的因素,并对UCP进行了讨论与展望。     

冷环境中解偶联蛋白对动物体温的调节作用

解偶联蛋白属线粒体内膜栽体蛋白,存在动物体的棕色脂肪组织(brown adiposetissue,BAT)、白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)、骨胳肌以及各种器官中.这些组织器官是哺乳动物及禽类非颤抖产热(NST)及其它产热作用的主要点位,对动物的体温维持乖能量平衡调节起重要作用.     

Leptin的生物学功能及其对脂肪沉积的调控作用

Leptin（瘦素）是肥胖基因ob基因的表达产物,由脂肪细胞分泌,与下丘脑Leptin受体结合,可抑制食欲中枢,减少进食量,并通过兴奋交感神经系统,促进脂肪分解,增加产热,从而发挥降低体重,提高瘦肉率的功能。对Leptin的生物学功能及其对脂肪沉积的调控作用进行综述,以期为营养上调控畜禽肉品质,以及生产优质畜禽产品提供理论依据和科研基础。     

冷刺激小鼠脂肪组织差异表达长链非编码RNA的初步研究

脂肪组织主要有白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)两种类型;WAT储存能量,BAT通过特异性表达解耦联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)消耗能量产热。与BAT不同,WAT具有很强的可塑性,在寒冷刺激下,呈现褐色脂肪表型、获得褐色脂肪的产热活性("褐色化")。根据对冷刺激组(6℃)和对照组(28℃)小鼠的肩胛区褐色脂肪组织(iBAT)和皮下白色脂肪组织(sWAT)的RNA转录组测序分析结果,初步筛选出1个差异明显的长链非编码RNA (lncRNA-6030408B16Rik)。通过qRT-PCR检测lncRNA-6030408B16Rik在野生型小鼠的脾脏、肌肉、肾脏、十二指肠、大脑、肝脏、sWAT和iBAT中的表达;24只雄性C57BL/6野生型小鼠随机分成冷刺激组(6℃)和对照组(28℃),两组小鼠分别在6和28℃环境下处理10 d,分别采集两组的iBAT和sWAT;并分离出生1 d的野生型小鼠褐色前脂肪细胞,诱导分化后,收集0、1、3、5 d的细胞,检测UCP1基因和lncRNA-6030408B16Rik在分化过程中的时空表达。qRT-PCR结果显示iBAT和sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量均明显高于其他组织;与对照组相比,冷刺激组iBAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量极显著上调(P<0.01),冷刺激组sWAT中lncRNA-6030408B16Rik的表达量显著上调(P<0.05);前脂肪细胞诱导分化的过程中,lncRNA-6030408B16Rik的表达量呈先上调后下调的趋势。lncRNA-6030408B16Rik在脂肪组织中特异性高表达。lncRNA-6030408B16Rik可能对白色脂肪组织"褐色化"及褐色前脂肪细胞的分化具有重要的调控作用。     

脂蛋白脂酶(LPL)生理功能及特异表达

脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)是甘油三酯降解为甘油和游离脂肪酸(FFA)反应的限速酶,与机体的脂质代谢及肥胖与否密切相关.白色脂肪组织(WAT)中的LPL活性升高有助于机体脂质的贮存,棕色脂肪组织(BAT)的LPL活性与机体产热有关,而骨骼肌的LPL活性升高有利于机体利用能量.动物饥饿或禁食,下调控LPLmRNA;动物补饲,上调控脂肪-LPL活力.胰岛素可增加脂肪细胞内LPL活性,轻度降低骨骼肌LPL活性;儿茶酚胺和β-肾上腺素能制剂(AMP)在脂肪组织或脂肪细胞中抑制LPL活性,在心肌和骨骼肌却是提高LPL活性.     

白色脂肪棕色化及其与疾病的相关性研究进展

脂肪组织主要包括白色脂肪组织和棕色脂肪组织。白色脂肪组织的主要功能是储存能量,棕色脂肪组织的主要功能是产热耗能。白色脂肪棕色化的信号通路复杂多样,其相关的转录因子有过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)、PR结构域蛋白16(PR domain containing 16, PRDM16)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α, PGC-1α),同时也受骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins, BMPs)和鸢尾素(irisin)的调节。白色脂肪棕色化能够激活米色细胞,增加机体的产热耗能,是治疗肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝、心脑血管疾病等的新方向。然而,白色脂肪棕色化是一把双刃剑,可能引起动脉粥样硬化、恶病质和肝脂肪变性等多种疾病。因此,文章对白色脂肪棕色化的调控因素、信号通路及其对疾病的影响进行综述,以期为发挥白色脂肪棕色化的优势、减...     

小鼠棕色脂肪转基因过表达miR-155损坏棕色脂肪细胞的分化

为探究microRNA-155(miR-155)对小鼠棕色脂肪组织分化的影响,收集广泛过表达miR-155的转基因小鼠(RL-m155小鼠)棕色脂肪组织,离体棕色脂肪大体拍照,然后收集部分组织固定、石蜡包埋和切片,并行HE染色,观察棕色脂肪细胞的大小和形态;同时RT-qPCR检测棕色脂肪组织中分化相关基因的表达水平。结果表明,RL-m155小鼠的体重、体型与对照小鼠无显著差异;与对照小鼠相比,RL-m155小鼠棕色脂肪组织中miR-155表达水平显著升高,而棕色脂肪组织体积及棕色脂肪细胞的大小均显著减小;棕色脂肪中特异表达基因(UCP1和SCA-1)、棕色脂肪分化调控因子(BMP2、BMP6、Smad1、Smad5、C/EBPB、MYO10和PTEN)、棕色脂肪分化诱导因子(PPARγ、PGC-1α、BMP2、BMP4、BMP7、BMPR1A和Sirt1)等棕色脂肪分化相关功能基因的mRNA表达水平均显著降低(P<0.05)。表明RL-m155小鼠棕色脂肪组织中miR-155过表达,导致棕色脂肪组织分化受损。     

RNF20及其介导的组蛋白H2B单泛素化对小鼠棕色脂肪细胞分化的影响

旨在研究RNF20及其介导的组蛋白H2B第120位赖氨酸的单泛素化（H2Bub）对小鼠棕色脂肪细胞成脂分化的影响。采集1日龄和2月龄雄性C57BL/6小鼠的棕色脂肪组织（n=3），用Western blot方法检测RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。利用胶原酶消化法分离获得1日龄小鼠的棕色前体脂肪细胞。分别诱导棕色前体脂肪细胞和C3H10T1/2细胞系成脂分化，通过油红O染色检测其分化效果，进一步通过Western blot检测细胞分化前后（0和8 d）RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。通过siRNA干扰Rnf20基因在C3H10T1/2细胞系中的表达，油红O染色方法观察Rnf20基因对成脂分化的影响，利用qPCR和Western blot技术检测Rnf20基因的干扰效率及其介导的H2Bub水平。结果显示，2月龄小鼠棕色脂肪组织中RNF20表达量及其介导的H2Bub水平均显著高于1日龄小鼠。脂肪细胞分化标记蛋白PPARγ和CEBPα的表达水平，RNF20表达量及其介导的H2Bub水平在棕色前体脂肪细胞及C3H10T1/2细胞成脂分化后均显著增加。此外，在C3H10T1/2细胞中敲降Rnf20基因后，与阴性对照组相比，RNF20及其介导的H2Bub水平显著降低，成脂分化后脂滴明显减少。综上表明，RNF20对小鼠棕色脂肪细胞的分化是必需的，敲降Rnf20基因导致组蛋白H2Bub水平显著降低，且降低了C3H10T1/2细胞的成脂分化效率。本研究丰富了小鼠棕色脂肪细胞分化过程中的表观遗传调控研究，为深入理解动物脂肪细胞分化提供了新的基因素材。     

脂肪相关lncRNAs在动物中的研究进展

脂肪是动物体内重要的储能物质,与动物的瘦肉率等重要的经济性状密切相关。脂肪发育是一个复杂而精密的过程,受到多种脂肪生成相关基因、转录调节因子及表观遗传因子的共同调控。长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类长度200 nt的非编码RNAs,可以在转录、转录后及表观修饰等多个水平上调节靶基因的表达,进而调控生命活动。近年来有关lncRNAs的研究逐渐增多,其作用范围几乎覆盖了生命活动的各个方面,也有一些lncRNAs被证实在脂肪发育的过程中发挥重要的调控作用,如棕色脂肪lncRNA 1(Blnc1)可以通过核糖核蛋白复合物促进棕色和米色脂肪细胞分化,该复合物也能够与早期B细胞因子2(Ebf2)起作用以增强产热基因如解偶联蛋白1(Ucp1)的表达;lnc-BATE1是棕色脂肪组织形成和结合异质核核糖核蛋白U(hnRNPU)以发挥产热作用所需的调控因子;lncRNA SRA能与过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)结合并增强PPARγ活性及其他多种途径,促进前脂肪细胞向脂肪细胞的分化,进一步调控脂肪的功能。作者对lncRNAs的基本特征、作用机制及其研究方法等,以及国内外对于脂肪发育相关lncRNAs的研究结果进行了综述,以期为进一步探索lncRNAs对脂肪发育的调控机制提供参考。     

民猪脂肪细胞分化过程中抗寒相关基因表达规律研究

旨在探究民猪脂肪细胞分化过程中产热基因和米色脂肪标记基因的表达变化规律，为进一步研究民猪脂肪细胞向米色脂肪细胞分化的分子机制提供依据。本研究采集1月龄民猪的背部脂肪组织，分离前体脂肪细胞进行培养及成脂诱导，观察分化过程中细胞形态并进行油红O染色鉴定；检测产热基因UCP3、PGC-1α、PPARα和米色脂肪标记基因EBF2、CD81、PDGFRα在诱导分化第0、2、4、6、8天的表达量。结果表明，随着诱导分化的时间增加，细胞中的脂滴逐渐增多，在分化第8天时进行油红O染色，多数细胞达到成熟脂肪细胞阶段。以第0天为对照，PGC-1α、EBF2、PDGFRα在第2天时表达量极显著升高（P<0.01），且达到最高，第4、6、8天呈下降趋势。UCP3在第4、6、8天表达量极显著升高（P<0.01），第8天有所下降。PPARα和CD81在第2天时表达量极显著升高（P<0.01），且在第4和6天表达量与第2天相比变化不大。综上表明，本研究成功进行了民猪前体脂肪细胞的成脂诱导分化，揭示了分化过程中产热和米色脂肪标记基因的表达规律，为进一步研究民猪前体脂肪细胞向米色脂肪细胞分化的分子机制和民猪抗寒能力奠定基础。     

太阳能畜禽合的开发应用

太阳能畜禽合的开发应用刘以连，董红敏（中国农科院气象所）一、畜禽对环境的要求猪鸡牛羊等畜禽都是恒温动物，在正常环境中，体温大都维持在３８～４０℃之间，主要通作体内产热、散热进行自我调节，在适宜的环境温度条件下，畜禽产热少，散热也少，饲料转化率、产量、...     

PRDM16——控制BAT和WAT发育的分子开关

棕色脂肪组织通过大量表达解偶联蛋白-1(UCP-1)以加强线粒体呼吸作用的解偶联,使能量以热量形式散失,从而抵御肥胖和相关疾病.研究发现,PRDM16是调节棕色脂肪细胞形成的关键转录因子,是控制棕色和白色脂肪细胞特异基因表达程序的分子开关,其机制是C末端结合蛋白和过氧化物酶体增殖剂活性受体γ辅助激活子1 (PPARγ-coactivator-1α and β,PGC-1α/β) 竞争性结合PRDM16,分别形成PRDM16/CtBPs和PRDM16/PGC-1s转录复合物,前者可激活棕色脂肪特异基因的表达,后者则抑制白色脂肪特异基因的表达.论文通过对PRDM16的结构、功能及其作用机制的介绍,有助于研究者了解棕色脂肪组织发育的调控系统,为肥胖和相关疾病的治疗提供新思路.