L型氨基酸转运载体1对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的影响

为研究L型氨基酸转运载体1（L type amino acid transporter 1,LAT1）对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的作用,本试验采用PCR技术体外扩增奶牛LAT1基因并构建LAT1真核表达载体,采用脂质体转染技术将LAT1真核表达载体转染奶牛乳腺上皮细胞,并于转染48 h后采用Western blotting技术检测LAT1过表达后乳腺上皮细胞中LAT1、4F2hc和β-酪蛋白的表达变化。荧光显微镜检测结果显示,LAT1真核表达载体成功转染奶牛乳腺上皮细胞;Western blotting检测结果显示,LAT1过表达的奶牛乳腺上皮细胞中LAT1极显著增加（P<0.01）,β-酪蛋白的表达显著升高（P<0.05）,4F2hc表达变化不显著（P>0.05）。这些结果提示LAT1对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成具有促进作用。     

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式,进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程,本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化;在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸,采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响;采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路,使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示,在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期(P0.05,P0.01);在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平(P0.01);亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路(P0.05),而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达(P0.05,P0.01),进而极显著抑制β-Casein的合成(P0.01)。以上研究结果表明,4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关,亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达,进而影响乳蛋白的合成。     

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式，进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程，本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化；在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸，采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响；采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路，使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示，在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期（P<0.05，P<0.01）；在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平（P<0.01）；亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路（P<0.05），而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达（P<0.05，P<0.01），进而极显著抑制β-Casein的合成（P<0.01）。以上研究结果表明，4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关，亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达，进而影响乳蛋白的合成。     

小鼠乳腺发育泌乳过程中L型氨基酸转运载体1的表达研究

为阐明L型氨基酸转运载体1（L-type amino acid transporter 1,LAT1）的表达与乳腺发育和泌乳功能之间的关系,采用荧光定量RT-PCR技术和激光共聚焦显微技术对青春期、妊娠期、泌乳期和退化期小鼠乳腺中LAT1及其辅因子4F2抗原重链（4F2hc）表达含量和部位的变化进行研究。结果表明,青春期乳腺导管发育缓慢,LAT1和4F2hc在导管上皮细胞膜、肌上皮细胞膜及乳腺脂肪细胞膜上均低水平表达;妊娠期导管上皮细胞增殖分化加速,LAT1和4F2hc在乳腺小叶导管上皮细胞膜基底侧表达,表达水平上调;泌乳期乳蛋白合成和分泌旺盛,LAT1和4F2hc在腺泡上皮细胞膜的基底侧表达,表达量达到峰值;退化期乳腺组织功能性结构消退,乳腺对氨基酸的需求降低,LAT1和4F2hc的表达下降。提示,LAT1/4F2hc是小鼠乳腺组织中转运氨基酸的载体形式,LAT1和4F2hc的表达变化与乳腺发育、泌乳、退化的生理过程中氨基酸的需要量相关。     

stat5高效表达对奶牛乳腺上皮细胞泌乳能力的影响

本研究旨在检验构建的stat5表达载体对奶牛乳腺上皮细胞泌乳能力的影响。构建真核表达载体pcD-NA3.1+-stat5-αS1,稳定转染到奶牛乳腺上皮细胞中。利用细胞活力分析仪、HPLC、Real-time PCR和WesternBlotting技术检测乳腺上皮细胞转染前后stat5基因和蛋白的表达量、细胞活力及乳糖和酪蛋白分泌情况。结果表明,与空白细胞和空白载体组相比,非磷酸化STAT5蛋白和stat5基因的表达量增加(P<0.01),乳糖含量提高(P<0.05),细胞活力和增殖能力增强(P<0.01),酪蛋白和磷酸化STAT5(pSTAT5)表达增多(P<0.05)。结果提示,构建的载体pcDNA3.1+-stat5-αS1在乳腺上皮细胞中高效表达,显著提高乳腺上皮细胞的泌乳能力。     

牛PSMA5基因RNA干扰载体的构建与筛选及在奶牛乳腺上皮细胞中的表达

设计4条待选的shRNA序列以及1条阴性对照序列,构建RNA干扰载体,然后转染到奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中,最后利用实时荧光定量PCR和Western blotting技术分别检测蛋白酶体α5亚基(PSMA5)在奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中mRNA和蛋白水平的表达。结果显示:转染shRNA-1组,shRNA-3组和shRNA-4组的PSMA5基因相对表达量显著低于阴性对照组(P0.05),且shRNA-4组的PSMA5基因相对表达量最低。结果表明:本试验成功构建并筛选出了PSMA5基因RNA干扰载体,并在奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T)中成功表达。     

miR-142-3p对奶山羊乳腺上皮细胞泌乳功能的影响

为确定miR-142-3p对奶山羊乳腺上皮细胞泌乳功能的调节作用,试验选取泌乳期奶山羊乳腺上皮细胞为研究材料,利用脂质体转染技术抑制miR-142-3p的表达,采用实时荧光定量PCR、Western blotting、试剂盒等检测miR-142-3p基因沉寂后其对奶山羊乳腺上皮细胞泌乳功能的影响。结果显示,miR-142-3p基因沉寂后,奶山羊乳腺上皮细胞增殖能力增强,β-酪蛋白及甘油三酯分泌增加。由此可知,miR-142-3p通过抑制靶基因作用,影响奶山羊乳腺上皮细胞增殖、分泌β-酪蛋白及甘油三酯等泌乳功能。     

FMDV2A介导的乳腺上皮细胞双基因表达载体构建及表达

构建FMDV 2A介导的人白细胞介素2基因(hIL-2)和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因双顺反子乳腺特异性表达载体,并验证其在乳腺上皮细胞中的表达.克隆奶山羊β-酪蛋白启动子序列,将hIL-2基因序列置于启动子之后,然后利用口蹄疫病毒2A(FMDV 2A)自剪切序列连接EGFP基因,构建出乳腺特异性的双顺反子表达载体pFIENβ,并利用脂质体转染山羊乳腺上皮细胞,然后用RT-PCR技术和Western blot检测hIL-2基因与EGFP基因的表达.重组质粒pFIENβ经酶切鉴定后表明构建成功,转染质粒PFIENβ和pEGFP-C1的细胞均观察到绿色荧光;从转染pFIENβ的乳腺上皮细胞中扩增出hIL-2基因和EGFP基因,而转染pEGFP-C1的细胞中只扩增出EGFP基因;经Western blot检测,转染pFIENβ的细胞中均表达了hIL-2和EGFP蛋白.结果表明山羊β-酪蛋白启动子能同时启动hIL-2基因和EGFP基因在山羊乳腺上皮细胞中的表达,并且利用FMDV 2A元件实现了hIL-2基因和EGFP基因的非融合型表达.     

PRSS23基因干扰与过表达载体构建及对牛MEC的影响

以奶牛乳腺上皮细胞为材料,在克隆PRSS23基因的基础上,构建真核过表达载体和干扰载体并将其转染到奶牛乳腺上皮细胞中,利用qRT-PCR的方法检测PRSS23基因在mRNA水平上的表达情况,同时测定细胞内甘油三酯的含量。结果显示:在mRNA水平上,过表达组与对照组相比表达量差异显著,其甘油三酯水平显著升高;干扰组与对照组相比,在mRNA水平上差异表达显著,甘油三酯含量也显著升高。     

let-7g对小鼠乳腺发育和泌乳相关功能基因Tgfbr1的作用及其机理

运用生物信息学方法对let-7g进行靶基因预测，构建含有与其结合位点互补序列的荧光素酶报告质粒将其与phRL-TK及let-7gmimics或negative control共转染小鼠乳腺上皮细胞，双荧光素酶报告系统检测试剂盒测定荧光素酶的表达；用let-7ginhibitor和let-7g mimics或negative control分别转染小鼠乳腺上皮细胞，并应用细胞活力分析技术、qRT—PCR技术、Western blotting、HPLC分析let-7g的表达变化及其对小鼠乳腺上皮细胞的影响。结果显示：经酶切及测序证实荧光素酶报告质粒构建成功；将荧光素酶报告基因、phRL—TK与let-7g mimics共转染小鼠乳腺上皮细胞，荧光素酶活性与对照组（即共转染荧光素酶报告基因、phRL-TK与Negative Control的小鼠乳腺上皮细胞组）相比显著降低（P〈0．05）；与阴性对照组和空白对照组相比较，let-7g inhibitor转染后，TGFβ3RI蛋白表达量显著增加（P〈0．01），细胞活性显著增强（P〈0．05），β-酪蛋白表达量增加（P〉0．05），而let-7g mimics转染后，TGFβRI蛋白表达量显著减少（P〈0．01），细胞活性显著降低（P〈0．05），β-酪蛋白表达量显著减少（P〈0．05）。结果表明，在小鼠乳腺上皮细胞中，let-7g能够靶向结合Tgfbr1，且负调控其表达；let-7g可通过抑制靶蛋白TGFβRI的表达，进而调控小鼠乳腺上皮细胞的增殖及β-酪蛋白的分泌。     

奶牛乳腺上皮细胞的克隆与特性分析

用组织块接种法分离培养奶牛乳腺上皮细胞,进行形态学观察、生长曲线的绘制和核型分析等生物学性状的检测,并进行酪蛋白基因的RT-PCR鉴定。结果显示,体外培养的奶牛乳腺上皮细胞生长旺盛,具有典型的上皮细胞形态特征;染色体数目为60;能够正常表达奶牛乳腺上皮细胞的2种特异性酪蛋白基因,即as1-酪蛋白基因和β-酪蛋白基因。表明成功获得了奶牛乳腺上皮细胞克隆。     

IGF-Ⅰ在奶牛乳腺的表达及其对乳腺上皮细胞泌乳功能的影响

为研究IGF-Ⅰ表达和奶牛乳腺发育与泌乳之间的关系,采用qRT-PCR检测奶牛乳腺组织中IGF-Ⅰ的表达情况,应用细胞培养、qRT-PCR、MTT法检测IGF-Ⅰ对奶牛乳腺上皮细胞的影响。结果显示,在青春期奶牛乳腺组织中IGF-Ⅰ的表达量最高;添加IGF-Ⅰ后,乳腺上皮细胞IGF-ⅠR表达增加,细胞增殖能力提高,β-酪蛋白表达增加。研究结果表明,IGF-Ⅰ可通过促进IGF-ⅠR的表达,从而促进乳腺上皮细胞增殖和提高乳中β-酪蛋白含量。     

奶牛乳腺上皮细胞的不同培养方法比较及激素和细胞因子对β-酪蛋白mRNA表达的诱导

本试验旨在建立一种高效的奶牛乳腺上皮细胞培养方法,并研究不同激素和细胞因子对其表达β-酪蛋白mRNA的诱导作用.分别采用组织块培养法和机械破碎法培养奶牛乳腺上皮细胞,利用成纤维细胞和乳腺上皮细胞对胰酶的敏感性不同,对获得的细胞进行纯化.通过细胞计数法测定纯化细胞的生长曲线,通过免疫荧光组织化学染色法检测角蛋白18的表达,通过实时定量PCR法检测8种不同激素和细胞因子组合培养液诱导细胞表达β-酪蛋白mRNA的效果.结果表明:通过机械破碎法可以分离得到增殖旺盛的奶牛乳腺上皮细胞,与组织块培养法相比,具有细胞迁出速度快等优点.细胞生长曲线呈典型的“S”型.在纯化的乳腺上皮细胞及第20代乳腺上皮细胞中都检测到角蛋白18的表达.100 ng/mL类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)显著提高了乳腺上皮细胞中β-酪蛋白mRNA的表达(P＜0.05).由结果可知,本试验采用的机械破碎法是一种高效的奶牛乳腺上皮细胞培养方法,100 ng/mL IGF-Ⅰ对细胞中β-酪蛋白mRNA表达的诱导效果最好.     

王不留行增乳活性单体对奶牛乳腺上皮细胞增殖及泌乳性能的影响

应用CASY细胞分析仪及HPLC分别检测王不留行邻苯二甲酸二丁酯对乳腺上皮细胞增殖、细胞活力及乳腺上皮细胞分泌β-酪蛋白、乳糖的影响,研究王不留行增乳活性单体邻苯二甲酸二丁酯对奶牛泌乳中期乳腺上皮细胞增殖和泌乳性能的影响。试验结果表明,王不留行增乳活性单体成份邻苯二甲酸二丁酯对奶牛乳腺上皮细胞的增殖和细胞活力提高均显著(P0.05);能显著提高乳腺上皮细胞β-酪蛋白的表达(P0.05),也能提高乳糖的分泌(P0.05,P0.05)。因此,王不留行增乳活性单体邻苯二甲酸二丁酯可显著提高乳腺上皮细胞的增殖和泌乳能力。     

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(P0.05),脂滴蛋白2(PLIN2)基因极显著上调(P0.01)。FADS2基因干扰过后可引起AGPAT1、GPAM、ELOVL5、ACAA1、PLIN2和FADS1基因显著上调(P0.05),脂肪酸合成胰岛素诱导基因1(INSIG1)极显著上调(P0.01),DGAT1和PPARα基因显著下调(P0.05)。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。     

小G蛋白Ran对奶牛乳腺上皮细胞mTOR和Jak2/Stat5信号通路的影响

为探讨小G蛋白Ran对β-酪蛋白合成的主要信号通路mTOR和Jak2/Stat5及其增殖的影响,本研究对Ran进行瞬时转染和稳定转染,Western blot检测细胞中mTOR、p-mTOR、Stat5和p-Stat5的表达;高压液相层析仪检测酪蛋白的分泌量;CASY细胞活力分析仪分析细胞活力。结果显示,Ran过表达时,细胞活力显著增加(P0.01),细胞中mTOR、p-mTOR、Stat5和p-Stat5的表达均也显著增加(P0.01);表明Ran可能激活细胞中的mTOR通路和Jak2/Stat5通路,对乳腺上皮细胞的泌乳与增殖有正向调节作用。     

胆汁酸膜受体TGR5真核表达载体的构建及在细胞中的表达

试验旨在构建胆汁酸膜受体TGR5真核表达载体,转染293T细胞并在其中表达。用RT-PCR技术从胎盘组织中得到TGR5基因,克隆至真核表达载体pCMV-EGFP中。双酶切和测序鉴定正确后,将pCMV-EGFP-TGR5瞬时转染293T细胞,并采用实时荧光定量PCR和Western blotting技术检测TGR5的表达。结果显示,本试验构建了TGR5真核表达载体pCMV-EGFP-TGR5;转染293T细胞后,荧光显微镜观察到绿色荧光表达;实时荧光定量PCR检测TGR5表达量显著增加;Western blotting结果显示有目的蛋白表达。结果表明,真核表达载体pCMV-EGFP-TGR5构建成功,转染293T细胞后在基因、蛋白水平上均表达TGR5受体。     

稳定转染高表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系的建立

为了建立稳定表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系,本试验应用PCR法扩增HSP72基因,插入真核表达质粒EGFP-N2中构建EGFP-N2-HSP72重组质粒。以脂质体介导的方法将其转染于奶牛乳腺上皮细胞,经G418筛选后获得稳定表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞,并且转染的HSP72基因序列正确。阴性对照组EGFP-N2的奶牛乳腺上皮细胞在荧光显微镜下呈绿色荧光,且重组质粒组极显著(P0.01)表达HSP72蛋白。表明成功构建了EGFP-N2-HSP72真核表达载体,并建立了高表达HSP72蛋白的奶牛乳腺上皮细胞系。     

雌激素对奶牛输卵管上皮细胞中mPGES-1表达的影响

观察雌激素(β-雌二醇)对奶牛输卵管上皮细胞膜结合型前列腺素E2合酶-1(mPGES-1)表达的影响,并探讨β-雌二醇对奶牛输卵管上皮细胞合成分泌PGs调控的作用机制。采用胰酶消化法及机械法分离培养奶牛输卵管上皮细胞,应用荧光定量RT-PCR技术检测β-雌二醇对奶牛输卵管上皮细胞mPGES-1 mRNA表达的影响,应用Incell Western技术检测β-雌二醇对奶牛输卵管上皮细胞mPGES-1蛋白表达的影响。结果显示,与空白对照相比,β-雌二醇能够显著和极显著地促进奶牛输卵管上皮细胞中mPGES-1基因和蛋白的表达。本试验结果表明,β-雌二醇能够对奶牛输卵管上皮细胞中mPGES-1产生调节作用。     

Leptin对奶牛乳腺上皮细胞主要乳蛋白基因表达的影响

本试验旨在研究不同处理浓度Leptin对奶牛乳腺上皮细胞中主要乳蛋白基因表达的影响。分别在有催乳素(PRL)(1μg/mL,+)和无PRL(0μg/mL,-)条件下进行,均以无Leptin组为对照组,10、100、1 000 ng/mLLeptin组为处理组。采用荧光定量PCR技术测定奶牛乳腺细胞中α-酪蛋白(α-CN)、β-酪蛋白(β-CN)和β-乳球蛋白(β-LGB)的基因表达。结果表明:无PRL条件下,Leptin未促进、甚至抑制奶牛乳腺上皮细胞中α-CN和β-CN基因的表达;有PRL条件下,Leptin极显著促进二者表达(P<0.001),以100 ng/mL处理组效果最显著;无论有、无PRL,Leptin均促进β-LGB基因的表达,但有PRL条件下,1 000 ng/mL处理组显著抑制β-LGB基因表达(P<0.001)。结果显示,有PRL条件下,Leptin促进奶牛乳腺上皮细胞主要乳蛋白基因的表达。