基于AMPK通路研究葛根素对猪前体脂肪细胞成脂分化的影响

【目的】 探究葛根素是否通过AMPK通路促进松辽黑猪前体脂肪细胞分化,以期为在饲粮中添加葛根素改善猪肉肉质提供参考。【方法】 待松辽黑猪前体脂肪细胞汇合度达90%时进行为期4 d的诱导分化。诱导分化时,将细胞分为对照组（Con）、葛根素组（Pue）、葛根素+AMPK激活剂AICAR组（AICAR）及葛根素+AMPK抑制剂CompoundC组（CompoundC）,对照组诱导液中不添加葛根素,Pue组添加40 μmol/L葛根素,AICAR组添加40 μmol/L葛根素+500 μmol/L AICAR,CompoundC组添加40 μmol/L葛根素+20 μmol/L CompoundC。诱导分化结束,收集各组细胞,用甘油三酯（TG）酶法检测细胞中甘油三酯浓度;实时荧光定量PCR检测AMPK各亚基以及成脂分化相关基因的表达水平;用Western blotting检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）、p-AMPK （Thr-172）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）的蛋白表达水平;通过Autodock Vina 1.20对葛根素、AMPKα亚基做分子对接预测。【结果】 甘油三酯测定结果显示,与Con组相比,Pue组甘油三酯浓度显著增加（P<0.05）;与Pue组相比,AICAR组甘油三酯浓度显著降低（P<0.05）。实时荧光定量PCR结果显示,与Con组相比,Pue组PPKAG2、PPKAB1、PPKAB2、PPKAA1、PGC-1α表达量均显著降低（P<0.05）,Pue组C/EBPα、PPARγ、ACC表达量均显著增加（P<0.05）;与Pue组相比,AICAR组PPKAG1、PPKAG2、PPKAB1、PPKAB2、PPKAA1表达量显著增加（P<0.05）,AICAR组C/EBPα、PPARγ、ACC表达量均显著降低（P<0.05）,CompoundC组PPKAG1、PPKAG2、PPKAB2表达量均显著降低（P<0.05）,CompoundC组C/EBPα、ACC表达量均显著增加（P<0.05）。Western blotting结果显示,与Con组相比,Pue组PPARγ、ACC蛋白表达量显著增加（P<0.05）,AMPK、p-AMPK蛋白表达量显著下降（P<0.05）,且p-AMPK/AMPK显著下降（P<0.05）;与Pue组相比,AICAR组PPARγ、ACC蛋白表达量显著下降（P<0.05）,AMPK、p-AMPK蛋白表达量显著增加（P<0.05）,CompoundC组PPARγ、ACC蛋白表达量显著增加（P<0.05）,AMPK、p-AMPK蛋白表达量及p-AMPK/AMPK显著下降（P<0.05）。【结论】 40 μmol/L葛根素能够显著增加脂肪细胞中甘油三酯含量,显著上调成脂分化基因PPARγ、C/EBPα、ACC的表达量,显著下调AMPK各亚基的表达量,AMPK激活剂AIRCR可显著抑制葛根素的作用,说明葛根素可通过抑制AMPK通路调节松辽黑猪前体脂肪细胞成脂分化。     

1,25(OH)2D3及VDR敲除对山羊附睾头上皮细胞β防御素家族表达的影响

旨在研究1,25(OH)₂D₃是否通过VDR途径调节山羊附睾头上皮细胞β防御素基因表达。本试验选取3只6月龄太行黑山羊，分别采集附睾头组织。采用差速贴壁法分离山羊附睾头上皮细胞，用细胞免疫荧光鉴定上皮细胞纯度。添加100 nmol·L^-1 1,25(OH)₂D₃处理附睾头上皮细胞以及筛选出敲除效率最高的pCas9/gRNA1质粒载体进行细胞转染，同时设置阴性对照组和空白对照组，每组3个重复孔。附睾头上皮细胞经1,25(OH)₂D₃处理以及VDR基因敲除后，分别用qRT-PCR检测VDR和17种β防御素基因的表达，用Western blot检测VDR蛋白和3种β防御素蛋白的表达。结果表明，1,25(OH)₂D₃能极显著提高VDR、gBD124、gBD126和gBD104a的mRNA和蛋白表达(P<0.01),同时极显著提高gBD104、gBD109tr1、gBD109tr2、gBD113...     

miR-128-1-5p对绵羊前体脂肪细胞增殖和分化调节作用的研究

旨在研究miR-128-1-5p对绵羊前体脂肪细胞增殖与分化的调节作用。本研究经理论预测和试验研究验证miR-128-1-5p的靶基因；过表达miR-128-1-5p后，用qPCR检测增殖标志基因的表达，CCK-8和EdU检测细胞增殖情况；用qPCR和Western blotting检测miR-128-1-5p和其靶基因在前体脂肪细胞分化中的表达趋势；通过过表达或抑制miR-128-1-5p研究其对绵羊前体脂肪细胞分化的调节机制；用油红O染色检测成脂能力。结果表明，KLF2是miR-128-1-5p的靶基因。前体脂肪细胞增殖过程中，过表达miR-128-1-5p后，增殖标志基因的表达量显著或极显著降低（P<0.05或P<0.01），细胞活力显著或极显著降低（P<0.05或P<0.01），新生细胞数显著减少（P<0.05）。前体脂肪细胞分化过程中，miR-128-1-5p与KLF2的表达呈负相关；过表达miR-128-1-5p极显著下调了KLF2 mRNA的表达量（P<0.01），显著下调了KLF2蛋白的表达量（P<0.05），显著或极显著上调了分化标志基因mRNA的表达（P<0.05或P<0.01），产生更多脂滴；抑制miR-128-1-5p则结果相反。综上所述，miR-128-1-5p与KLF2存在结合位点。miR-128-1-5p抑制绵羊前体脂肪细胞的增殖，在分化过程中通过靶向抑制KLF2的表达，促进前体脂肪细胞分化和脂滴沉积。     

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。     

KLF2对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响

旨在克隆山羊KLF2基因的锌指结构域序列,明确其在组织及细胞表达模式,最终阐明其对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响及可能发挥作用的方式。本研究以5只1周岁左右的健康简州大耳羊为试验动物,利用RT-PCR、细胞培养、实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,qPCR）、RNA干扰等方法克隆KLF2基因锌指结构,明确KLF2基因的时空表达特性并阐明其对肌内前体脂肪细胞分化的影响。结果显示,本研究获得的山羊KLF2锌指结构域为454 bp（KU041748.1）,且该结构域与绵羊、牛、小鼠的同源性为100%。KLF2在山羊各组织中存在广泛表达,且在肺和腹间脂肪中存在较高水平表达（P<0.05）。KLF2在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达呈先下降又上升然后又下降趋势,且在成脂诱导分化12 h呈最低表达水平,显著低于在未分化的前体脂肪细胞中的表达水平（P<0.05）。油红O染色结果显示,干扰KLF2基因可明显促进山羊肌内脂肪细胞的脂滴积聚;并且PPARγ和C/EBPβ表达量伴随着这个过程分别极显著上调48.5%（P<0.01）和显著上调43.6%（P<0.05）;同时该家族中的KLF1、KLF13、KLF14、KLF15和KLF16表达水平极显著升高（P<0.01）,KLF4显著下降（P<0.05）,KLF3、KLF6、KLF8、KLF9及KLF11极显著下降（P<0.01）。山羊KLF2的锌指结构域与其他物种同源性高度保守,且其在山羊肺和腹间脂肪中表达量较高（P<0.05）。同时KLF2是山羊肌内脂肪细胞分化的负调控因子,并且可能通过PPARγ和C/EBPβ基因来发挥作用,且与其他KLFs基因存在等级调控现象。     

牛PPARγ基因对脂肪细胞增殖分化的影响

取郏县红牛第6和第7肋骨间肌间脂肪组织为试验材料,分离并培养原代前体脂肪细胞。在诱导分化牛前体脂肪细胞过程中,添加终浓度为1μmol/L的吡格列酮对脂肪细胞进行药物干预,上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferations actirated receptorγ,PPARγ)基因的表达后,通过MTT检测牛前体脂肪的增殖;油红O提取比色法检测牛前体脂肪细胞分化过程中脂滴的分泌;利用real-time PCR技术检测PPARγ基因表达上调后其他参与脂肪分化相关基因的表达情况。结果显示:吡格列酮药物干预后,PPARγ基因表达明显上调(P0.01);PPARγ基因的表达上调后,牛脂肪细胞的增殖能力下降,分化能力增强;脂肪分化相关基因C/EBPA、SREBP11、FABPA、PLIN1、LPL和IGFBP2的表达量明显上调(P0.05),GATA2和FAS基因的表达量没有发生明显变化。结果表明:PPARγ基因的表达可显著影响脂肪细胞的增殖与分化,可能与肉牛脂肪沉积有一定的关系。     

C-型利钠肽调控鸡肌内脂肪细胞脂肪沉积的作用机制研究

本研究旨在探讨C型利钠肽（CNP）对鸡胸肌组织肌内前脂肪细胞的增殖、分化和分解的调控作用及机制，为进一步阐明肌内脂肪沉积的分子机制奠定基础。以黄羽肉鸡胸肌组织的肌内前脂肪细胞作为体外研究模型，利用10^-7 mol/L CNP激素外源诱导前脂肪细胞，采用CCK8、Edu染色法观察肌内前脂肪细胞增殖的变化，油红O染色和异丙醇萃取法观察脂肪分化和沉积的变化；利用试剂盒检测细胞内cGMP及甘油浓度变化；实时荧光定量PCR检测利钠肽受体A、B、C（NPRA、NPRB和NPRC）的表达变化。结果显示，与对照组相比，CNP诱导前脂肪细胞1和3 d后，细胞的增殖能力显著升高（P<0.05）；CNP诱导3和6 d后，诱导组脂肪细胞的分化和脂滴沉积能力极显著降低（P<0.01），释放到培养基的甘油浓度及细胞中的cGMP的浓度极显著升高（P<0.01）。NPRB和NPRC基因mRNA的表达极显著和显著高于对照组（P<0.01；P<0.05），NPRA基因mRNA的表达无显著变化（P>0.05）。本试验结果表明，CNP通过NPRB/NPRC-cGMP通路调控肉鸡肌内脂肪细胞的脂代谢过程。     

葛根素对松辽黑猪前体脂肪细胞成脂分化的影响

为探究葛根素对松辽黑猪前体脂肪细胞成脂分化的调控作用,在细胞诱导液中分别添加0、10、20、40、60和80 μmol/L葛根素进行成脂诱导分化,用油红O染色法和甘油三酯酶法检测脂肪细胞分化过程中脂滴聚集情况和甘油三酯含量以考察脂质沉积和分化效果,并确定葛根素的最佳添加浓度;用实时荧光定量PCR检测对照组(0 μmol/L)和最佳葛根素浓度添加组成脂标志基因细胞过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、CCAAT-增强子结合蛋白α(C/EBPα)及成脂分化基因乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸结合蛋白(FABP4)、应激蛋白(TRIB)和叉头框蛋白O1 (FOXO1)的mRNA的表达水平,用Western blotting检测PPARγ和C/EBPα的蛋白表达水平。结果表明,与对照组相比,20、40和60 μmol/L葛根素均显著增加脂滴和甘油三酯含量(P<0.05),且40 μmol/L葛根素效果最佳;实时荧光定量PCR结果表明,与对照组相比,40 μmol/L葛根素显著上调成脂标志基因PPARγ、C/EBPα及成脂分化基因ACC、FABP4、FOXO1和TRIB的表达(P<0.05);Western blotting结果显示,与对照组相比,40 μmol/L葛根素显著增加PPARγ蛋白表达(P<0.05)。综上所述,40 μmol/L葛根素能够促进松辽黑猪前体脂肪细胞的成脂分化和脂质沉积。     

ADCY2基因表达对延边黄牛脂肪前体细胞成脂分化的影响

本试验旨在研究环腺苷酸（3',5'-cyclic adenosine monophosphote,cAMP）环化酶合成酶2（adenylyl cyclase 2,ADCY2）基因对延边黄牛脂肪前体细胞成脂分化的影响。选取3日龄的延边黄牛腹股沟皮下脂肪组织进行脂肪前体细胞的分离、培养和诱导分化;设计ADCY2基因的干扰片段（siADCY2-1、2、3）,构建pEX4过表达载体;分别收集正常诱导（对照组）、干扰和过表达0、5和10 d的脂肪细胞。用实时荧光定量PCR检测过氧化物酶体增殖激活物受体（PPARγ）、CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBPα）和ADCY2在细胞分化过程中mRNA的转录水平,并用Western blotting法检测其蛋白的表达;用油红O染色检测脂滴含量的变化;用甘油三酯试剂盒检测甘油三酯含量。试验结果表明,在成脂分化过程中,与未分化相比,ADCY2基因在分化的第5和10天表达量均极显著上升（P<0.01）,而分化第10天与第5天相比水平极显著下降（P<0.01）;siADCY2-1干扰效率最高,过表达ADCY2基因使其mRNA水平升高;与对照组相比,过表达组细胞内ADCY2基因mRNA水平提高了约4 000 000倍,脂肪细胞内脂滴含量和甘油三酯的含量极显著提高（P<0.01）,成脂关键基因C/EBPα和PPARγ表达极显著上调（P<0.01）,而RNA干扰组细胞内ADCY2基因mRNA水平极显著降低（P<0.01）,脂肪细胞内脂滴含量和甘油三酯的含量极显著下降,成脂关键基因C/EBPα和PPARγ表达极显著下调（P<0.01）。因此,ADCY2基因过表达能显著增加成熟脂肪细胞的脂滴含量及甘油三酯含量,促进成脂关键基因C/EBPα和PPARγ的表达,说明ADCY2基因对脂肪细胞分化具有正向调控作用。     

Dietary 135-fold cholecalciferol supplementation severely disturbs the endochondral ossification in growing dogs

The effects of excessive non-toxic dietary Vitamin D₃ supplementation on Ca homeostasis with specific effects on endochondral ossification and skeletal remodeling were investigated in a group of growing Great Dane dogs supplemented with cholecalciferol (Vitamin D₃; HVitD) versus a control group (CVitD) (1350 μg versus 11.4 μg Vitamin D₃ per kilogram diet) from 6 to 21 weeks of age. There were no differences between groups in plasma concentrations of total Ca, inorganic phosphate, growth hormone, and insulin-like growth factor I and no signs of Vitamin D₃ intoxication in HVitD. For the duration of the study in HVitD compared to CVitD, plasma levels of parathyroid hormone (PTH) decreased, calcitonin (CT) increased, 25-hydroxycholecalciferol [25(OH)D₃] increased 30- to 75-fold, 24,25-dihydroxycholecalciferol [24,25(OH)₂D₃] increased 12- to 16-fold, and 1,25-dihydroxycholecalciferol [1,25(OH)₂D₃] decreased by approximately 40%. The latter was attributed to the two-fold increased metabolic clearance rate in the HVitD versus CVitD accompanied by the absence of the anabolic effect of PTH on the production of 1,25(OH)₂D₃. Fractional Ca absorption () did not differ between groups at 8 and 14 weeks of age, whereas at 20 weeks of age increased by only 16.4% in HVitD compared to CVitD. Excessive non-toxic Vitamin D₃ supplementation resulted in decreased bone remodeling and focal enlargement of the growth plate with morphology resembling those induced by administration of CT. Hypercalcitoninemia and the imbalanced relationship between 1,25(OH)₂D₃ and 24,25(OH)₂D₃ are potent candidates for the disturbed endochondral ossification.     

Mechanism of C-type Natriuretic Peptide Regulating Lipid Deposition of Intramuscular Adipocytes in Chickens

The aim of this study was to investigate the regulatory effect and mechanism of C-type natriuretic peptide (CNP) on the proliferation,differentiation and lipolysis of intramuscular preadipocytes (IMPs) in breast muscle of chickens,and lay a foundation on further elucidating the molecular mechanism of intramuscular fat deposition in chickens.The IMPs of breast muscle in Yellow-feathered broilers were used as the model in vitro,the preadipocytes were induced by 10^-7 mol/L CNP.The proliferation,differentiation and lipolysis of IMPs were observed by CCK8,Edu staining,Oil Red O staining and isopropanol extraction,respectively.The concentration of cGMP and glycerin were detected by cGMP and glycerin kit,respectively.The expression of NPRA,NPRB and NPRC genes mRNA was detected by Real-time quantitative PCR.The results showed that compared with control group,the cell proliferation in CNP treatment group was enhanced significantly at 1 and 3 d (P<0.05).The cell differentiation and lipid deposition were extremely significantly decreased at 3 and 6 d (P<0.01),the intracellular cGMP concentration and glycerin concentration in the medium at 3 and 6 d were extremely significantly increased (P<0.01).The expression of NPRB and NPRC genes mRNA in CNP treatment group was extremely significantly or significantly higher than control group (P<0.01;P<0.05),and the expression of NPRA gene mRNA had no significant difference (P>0.05).The results revealed that CNP regulated the lipid deposition of intramuscular adipocytes through NPRB/NPRC-cGMP pathway in chickens.     

WIP1基因对3T3-L1前脂肪细胞增殖分化的影响及其在小鼠不同生长阶段的表达

【目的】探究野生型p53诱导磷酸酶1(WIP1)基因与脂肪细胞增殖和分化的关系,以期为猪优质性状育种提供新基因素材。【方法】利用脂质体转染方法将合成的WIP1基因的3对siRNAs (WIP1-790、WIP1-893和WIP1-1845)和阴性对照NC-siRNA分别转染3T3-L1前脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测WIP1基因的表达水平,比较不同siRNA的干扰效率。然后利用筛选到的干扰效率最高的siRNA敲减WIP1基因在3T3-L1前脂肪细胞中的表达,通过CCK-8检测siRNA敲减细胞和NC-siRNA细胞不同生长时期(0、12、24、48、72、96和120 h)的增殖情况,并通过实时荧光定量PCR检测上述2种细胞24和48 h的细胞周期蛋白B1(Cyclin B1)和Cyclin D1的表达水平。对干扰效率最高的siRNA和NC-siRNA组3T3-L1前脂肪细胞进行成脂诱导分化,通过油红O染色和甘油三酯定量法评估成脂分化效率,利用实时荧光定量PCR检测过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD1)的表达水平,Western blotting法检测PPARγ蛋白的表达水平;通过实时荧光定量PCR检测WIP1基因在21日龄、8周龄和6月龄小鼠腹股沟皮下脂肪组织和性腺脂肪组织的时空表达情况。【结果】基因干扰试验结果显示,3对siRNAs对WIP1基因的表达均具有极显著的干扰作用(P＜0.01),其中WIP1-790的干扰效率最高,达到了70%以上。CCK-8检测结果显示,与NC-siRNA组相比,WIP1-790干扰组细胞的增殖速率在各生长时期均极显著降低(P＜0.01),且细胞周期基因Cyclin B1和Cyclin D1的表达量在24和48 h均极显著下调(P＜0.01)。成脂诱导分化结果显示,与NC-siRNA组相比,WIP1-790干扰组细胞在成脂分化第8天油红O染色阳性细胞明显减少,脂滴含量极显著降低(P＜0.01),甘油三酯含量显著降低(P＜0.05);PPARγ、C/EBPα、FABP4、SCD1等标记基因mRNA表达水平均极显著降低(P＜0.01),PPARγ蛋白表达水平极显著降低(P＜0.01)。WIP1基因在8周龄和6月龄小鼠的腹股沟皮下脂肪组织中的表达量分别显著或极显著高于21日龄小鼠(P＜0.05;P＜0.01),且在6月龄小鼠的性腺脂肪组织中,WIP1基因的表达量极显著高于21日龄和8周龄的小鼠(P＜0.01)。【结论】WIP1基因通过调控Cyclin B1、Cyclin D1和PPARγ等细胞周期和成脂分化相关基因的表达影响3T3-L1细胞的增殖和分化,且参与小鼠脂肪沉积过程,结果可为深入解析WIP1基因调控脂肪发生的分子机制提供参考。     

氯化钴通过诱发DNA氧化损伤抑制猪卵泡颗粒细胞增殖的研究

旨在探究氯化钴（CoCl₂）诱导的DNA氧化损伤对猪卵泡颗粒细胞增殖的影响。本研究选取猪卵泡颗粒细胞作为试验材料，使用化学性低氧模型诱导剂CoCl₂处理猪卵泡颗粒细胞建立缺氧模型。前期研究已确定CoCl₂最适处理浓度，用200 μmol·L^-1 CoCl₂处理猪卵泡颗粒细胞12 h，将培养出的传代细胞分成4组处理，分别为：对照组、CoCl₂诱导缺氧处理组、GSH处理组、GSH+CoCl₂联合处理组。对照组为完全培养基培养12 h，CoCl₂诱导缺氧处理组给予终浓度200 μmol·L^-1 CoCl₂的培养基培养12 h，单独GSH处理组加入浓度为2 mmol·L^-1的GSH处理12 h，GSH+CoCl₂联合处理组加入200 μmol·L^-1 CoCl₂和2 mmol·L^-1的GSH联合处理细胞后培养12 h。12 h后检测各组细胞增殖活性、ROS水平、γH2AX蛋白活性水平和Oxo-8-G水平。采用CCK-8法检测其增殖活性；采用双氯荧光素（2’，7’-dichlorofluorescin diacetate，DCFH-DA）检测ROS水平；Western blot检测γH2AX蛋白活性水平，采用FITC荧光小鼠单克隆抗体检测Oxo-8-G水平。为了进一步明确CoCl₂诱导的颗粒细胞增殖阻滞与DNA氧化损伤的关系，本试验在CoCl₂处理的基础上添加抗氧化物GSH处理12 h后检测细胞增殖、ROS水平、DNA氧化损伤等相关指标。与对照组相比，200 μmol·L^-1 CoCl₂处理猪卵泡颗粒细胞后，细胞增殖活力极显著降低（P<0.000 1），缺氧组ROS水平极显著升高（P<0.000 1），γH2AX蛋白表达极显著升高（P<0.000 1），Oxo-8-G水平极显著升高（P<0.000 1）。与缺氧组相比，在CoCl₂处理基础上添加GSH后，ROS、Oxo-8-G、γH2AX水平极显著降低（P<0.000 1），并伴随细胞增殖活性的显著恢复（P<0.000 1）。CoCl₂可抑制猪卵泡颗粒细胞增殖活性，机制与诱导DNA氧化应激损伤有关。