蛋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

本试验旨在研究蛋氨酸(Met)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂合成相关基因和蛋白表达的影响,以探讨Met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),培养液中Met浓度分别为0.13、0.26、0.39、0.52、0.65和0.78 mmol/L。在37℃、5%CO2条件下培养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1(SREBP1)蛋白的相对表达量。结果显示:Met浓度对BMECs内TG含量无显著影响(P0.05)。0.52~0.78 mmol/L Met处理BMECs内脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、乙酰辅酶A羧化酶A(ACACA)和PPARγ基因的相对表达量均显著高于其他处理(P0.05)。BMECs内脂蛋白脂酶(LPL)基因的相对表达量以0.26~0.39 mmol/L Met处理较高,显著高于0.65~0.78 mmol/L Met处理(P0.05)。脂肪酸合成酶(FASN)基因的相对表达量以0.39~0.52 mmol/L Met处理较高,且0.52 mmol/L Met处理显著高于0.13~0.26 mmol/L和0.65~0.78 mmol/L Met处理(P0.05)。Met浓度可显著影响SREBP1和乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6)基因及SREBP1和PPARγ蛋白的表达(P0.05),均以0.26 mmol/L Met处理的相对表达量最高。结果表明,Met浓度影响BMECs内脂肪酸摄取、从头合成的基因的表达及乳脂合成调控因子PPARγ和SREBP1的基因和蛋白的表达,Met浓度为0.26~0.52 mmol/L时对BMECs内脂肪酸从头合成及长链脂肪酸摄取的促进效果较好。     

赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳糖合成相关基因表达的影响

本试验旨在研究赖氨酸(Lys)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳糖合成相关基因表达的影响,深入探讨Lys对乳糖合成的影响机理。将第3代BMECs随机分为6个组,每组6个重复,各组细胞培养液中Lys的终浓度分别为0.5(对照)、1.0、2.0、4.0、8.0和16.0 mmol/L,细胞在37℃、5%CO2条件下培养48 h。结果表明:适宜浓度Lys对乳糖含量和葡萄糖转运载体蛋白1(GLUT1)、已糖激酶Ⅰ(HKⅠ)和已糖激酶Ⅱ(HKⅡ)基因表达量的影响呈显著的剂量依赖关系(P0.05);方差分析结果显示,添加Lys显著或趋于显著影响乳糖含量及乳糖合成相关基因表达。与对照组相比,2.0~16.0 mmol/L组乳糖含量较高(0.05P0.10),4.0~16.0 mmol/L组G LUT1基因表达量显著升高(P0.05),2.0~8.0 mmol/L组α-乳清白蛋白(LALBA)和β-1,4-半乳糖基转移酶-1(β-4GALT1)基因表达量显著升高(P0.05),8.0~16.0 mmol/L组HKⅡ基因表达量显著升高(P0.05);但1.0~2.0 mmol/L组HKⅡ基因表达量显著下降(P0.05),4.0~16.0 mmol/L组HKⅠ基因表达量下降,尤以16.0 mmol/L组显著低于对照组(P0.05)。综上所述,Lys对乳糖含量和GLUT1、HKⅠ和HKⅡ基因表达量的影响存在显著的剂量依赖,Lys浓度为2.0~8.0 mmol/L时,对BMECs内乳糖合成促进效果较好。     

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。     

赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响

本试验旨在研究赖氨酸(Lys)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响,深入探讨Lys对乳蛋白合成影响的机理。将第3代BMECs随机分为6组,各组培养基中Lys的浓度分别为0.5(对照)、1.0、2.0、4.0、8.0和16.0 mmol/L,每组6个重复。37℃、5%CO_2培养48 h,之后采用化学发光法测定BMECs内三磷酸腺苷(ATP)的含量,采用实时荧光定量PCR法测定乳蛋白合成相关基因表达量以及采用蛋白质免疫印迹法测定乳蛋白合成相关蛋白的磷酸化水平。结果表明:随着Lys浓度的增加,ATP含量呈趋于显著的二次曲线升高(P=0.050);κ-酪蛋白(CSN3)(P=0.093)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)(P=0.005)、真核起始因子4E(e IF4E)(P=0.076)和磷酸腺苷活化的蛋白激酶α1(AMPKα1)基因表达量(P=0.045)呈显著或趋于显著的二次曲线变化,均为先升高后降低;α-酪蛋白(CSN1S1)基因表达量(P=0.081)及mTOR(P=0.038)和p70核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)磷酸化水平(P=0.022)呈显著或趋于显著的一次线性降低;磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)的磷酸化水平呈显著的一次线性升高(P=0.014)。方差分析结果显示,添加Lys显著影响ATP含量、乳蛋白合成相关基因表达量及e IF4E磷酸化水平(P0.05),其中,ATP含量以2.0~16.0 mmol/L组,CSN1S1、β-酪蛋白(CSN2)、信号转导和转录激活因子5(STAT5)基因表达量以1.0~2.0 mmol/L组,mTOR基因表达量以1.0~8.0 mmol/L组,CSN3基因表达量以1.0~4.0 mmol/L组,酪氨酸激酶2(JAK2)基因表达量以1.0~16.0 mmol/L组,S6K1基因表达量以2.0 mmol/L组,e IF4E基因表达量以2.0~8.0 mmol/L组,e IF4E磷酸化水平以2.0~4.0 mmol/L组时促进效果较好,但16.0 mmol/L组CSN1S1、CSN3、STAT5及mTOR基因表达量受到抑制,1.0~16.0 mmol/L组真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)基因表达量受到抑制。总之,Lys浓度为1.0~2.0 mmol/L时,对BMECs内乳蛋白合成相关基因表达的促进效果较好。     

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。     

脂肪酸对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白和乳脂合成相关基因表达量的影响

本试验旨在探寻促进奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白和乳脂合成的短链脂肪酸(乙酸、β-羟丁酸)和长链脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸)的组合添加模式,为调控乳成分合成提供理论依据。BMECs经分离、纯化后,选取第2代细胞,分为5组,对照组不添加脂肪酸,Ⅰ组和Ⅱ组添加的乙酸、β-羟丁酸浓度比例均为2.0(9.60 mmol/L)∶1.0(4.80 mmol/L),油酸、亚油酸、亚麻酸的浓度比例分别为2.0(17.30μmol/L)∶13.3(115.05μmol/L)∶1.0(8.65μmol/L)和9.6(75.20μmol/L)∶7.4(58.00μmol/L)∶1.0(7.80μmol/L);Ⅲ组和Ⅳ组添加的乙酸、β-羟丁酸的浓度比例均为1.0(7.20 mmol/L)∶1.0(7.20 mmol/L),油酸、亚油酸、亚麻酸的浓度比例分别为2.0∶13.3∶1.0和9.6∶7.4∶1.0,各组添加的短链脂肪酸(SCFA)和长链脂肪酸(LCFA)总浓度为14.541 mmol/L,每组3个重复。培养24 h后,检测细胞相对增殖率(RGR)、甘油三酯(TAG)的合成量以及乳蛋白和乳脂合成相关基因的表达量。结果表明:1)试验组BMECs RGR及TAG的合成量均显著高于对照组(P0.05);Ⅰ组RGR最高,TAG合成量最多。2)与对照组相比,Ⅱ组显著提高了核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)、κ-酪蛋白(CSN3)基因的表达量(P0.05);Ⅳ组显著提高了CSN3、蛋白激酶B(AKT)、S6K1、真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)基因的表达量(P0.05);试验组信号转导和转录激活因子5(STAT5)基因的表达量显著降低(P0.05)。3)与对照组相比,试验组二酰甘油酰基转移酶2(DG AT2)基因的表达量显著提高(P0.05),脂肪酸合成酶(FASN)基因的表达量显著降低(P0.05)。综上所述,在培养液中添加7.20 mmol/L乙酸、7.20 mmol/Lβ-羟丁酸、75.20μmol/L油酸、58.00μmol/L亚油酸、7.80μmol/L亚麻酸对BM ECs乳蛋白和乳脂合成相关基因的表达量有较好的促进作用。     

含蛋氨酸二肽影响奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成相关基因表达

本试验旨在研究含蛋氨酸(Met)二肽对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳蛋白合成相关基因表达的影响。试验分3部分,均采用单因子完全随机试验设计,Met的添加浓度及培养时间分别为60μg/m L(0.402 mmol/L)、48 h。第1部分,培养液添加8种含Met二肽[蛋氨酸-蛋氨酸(P-Met-Met)、蛋氨酸-赖氨酸(P-Met-Lys)、蛋氨酸-色氨酸(P-Met-Trp)、蛋氨酸-苯丙氨酸(P-Met-Phe)、蛋氨酸-苏氨酸(P-Met-Thr)、蛋氨酸-异亮氨酸(P-Met-Ile)、蛋氨酸-亮氨酸(P-Met-Leu)、蛋氨酸-缬氨酸(P-Met-Val)],以不添加二肽为对照,测定BMECs乳蛋白合成相关基因(αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、β-乳球蛋白、Ⅱ型小肽转运载体和氨肽酶氮)的表达量;第2部分,培养液添加8种与上述二肽对应的游离氨基酸(F-Met-Met、F-Met-Lys、F-MetTrp、F-M et-Phe、F-M et-Thr、F-M et-Ile、F-M et-Leu、F-M et-Val),以不添加游离氨基酸为对照,测定BM ECs乳蛋白合成相关基因的表达量;第3部分,用二肽等物质的量替代相应游离氨基酸,测定BMECs乳蛋白合成相关基因的表达量以及细胞内外氨肽酶含量。结果表明:P-Met-Met和P-M et-Lys组较对照组和其他二肽组上调了αs1-酪蛋白和β-酪蛋白基因的表达量,且P-M et-M et组优于P-Met-Lys组。F-Met-Met和F-Met-Lys组较对照组和其他游离氨基酸组显著提高了αs1-酪蛋白基因的表达量(P0.05)。除P-Met-Val和P-Met-Leu组外,其他二肽替代游离氨基酸后均不同程度地提高了乳蛋白和Ⅱ型小肽转运载体基因的表达量,其中P-Met-Met表现出较好的促进效果。总之,含Met二肽等量替代对应的游离氨基酸能够促进乳蛋白基因的表达,其中尤以P-Met-Met的效果最好。     

褪黑素对脂多糖诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的缓解作用

本试验旨在探讨褪黑素(MT)对脂多糖(LPS)诱导的奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)炎症反应的缓解作用及潜在机制。利用不同浓度(0.1、0.5、1.0、5.0和10.0μg/mL)的LPS处理BMECs 6和12 h后,通过测定BMECs活性和炎性细胞因子[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)]含量,确定10μg/mL的LPS诱导12 h用于正式试验。正式试验共设7组,每组设4个重复。对照组BMECs不进行LPS诱导和MT处理,LPS组BMECs进行LPS诱导12 h,LPS+MT组BMECs进行LPS诱导12 h后再经不同浓度(1、5、10、50和100μmol/L)MT处理48 h。结果表明:1)与对照组相比,LPS组BMECs中TNF-α含量升高(P 0.05), BMECs中IL-6和IL-1β含量显著升高(P 0.05)。与LPS组相比,10和50μmol/L MT组BMECs中TNF-α含量显著降低(P 0.05),1、5、10和100μmol/L MT组BMECs中IL-6含量显著降低(P0.05),10μmol/L MT组BMECs中IL-1β含量显著降低(P0.05)。2)与对照组相比,LPS组BMECs中Toll样受体4(TLR4)蛋白表达量升高(P0.05),BMECs中核因子-κB同源蛋白(P65)和核因子-κB抑制蛋白-α(IκB-α)蛋白表达量显著降低(P0.05)。与LPS组相比,50和100μmol/L MT组BMECs中TLR4蛋白表达量显著降低(P0.05),1、10和50μmol/L MT组BMECs中P65蛋白表达量显著或极显著升高(P0.05或P0.01),1、5、10和50μmol/L MT组BMECs中IκB-α蛋白表达量显著或极显著升高(P0.05或P0.01)。由此可见,MT能够降低LPS诱导的BMECs中TNF-α、IL-1β和IL-6含量,调控LPS诱导的BMECs中TLR4、P65和IκB-α蛋白表达量,MT可能通过参与核因子-κB炎症通路缓解LPS诱导的BMECs炎症反应。     

脐带间充质干细胞对乳腺上皮细胞乳蛋白合成的调控研究

为探究脐带间充质干细胞(UC-MSCs)调控乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白合成的可能作用机制,实验共分为8组,实验组利用Transwell小室双层共培养UC-MSCs和BMECs,BMECs单培养为对照组,每组又分为不处理组和IGF-ΙR抑制剂AG1024、PI3K抑制剂LY294002不同处理组,ELISA检测上清IGF-Ι和β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)含量,实时荧光定量PCR测定CSN2、CSN3、P13K、AKT、m TOR m RNA表达。结果表明:实验组各项指标均极显著高于对照组(P0.01);AG1024处理显著下调各基因表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01);LY294002处理极显著抑制PI3K m RNA表达(P0.01),显著降低CSN2、CSN3 m RNA表达和蛋白含量;AG1024和LY294002共同处理极显著下调P13K、AKT、m TOR m RNA表达(P0.01),显著下调CSN2、CSN3 m RNA表达(P0.05),极显著降低CSN2、CSN3蛋白含量(P0.01)。综上,UC-MSCs能够通过IGF-Ι介导PI3K/Akt/m TOR信号通路,上调BMECs主要乳蛋白基因表达,促进乳蛋白合成。     

催乳素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响

本试验旨在探讨催乳素对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响。选取中国荷斯坦奶牛BMECs为试验材料,经纯化培养后,培养基中添加不同浓度催乳素[0(对照)、100、300、500和1 000 ng/m L],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法检测乳脂和乳蛋白合成相关基因的表达。结果表明:1)催乳素浓度为100、300 ng/m L时,BMECs相对增殖率显著高于对照组与其他试验组(P0.05)。2)与对照组相比,300 ng/m L催乳素能够显著提高BM ECs乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、二酰甘油酰基转移酶(DG AT)、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)基因表达量及甘油三酯的含量(P0.05),硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因表达量有增加的趋势。3)与对照组相比,100、300 ng/m L催乳素能够显著提高哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、催乳素受体(PRLR)基因表达量(P0.05);300 ng/m L催乳素能显著提高αS1酪蛋白(CSN1 S1)基因表达量(P0.05)。综上所述,100~300 ng/m L的催乳素对BM ECs乳脂和乳蛋白合成有较好的促进效果。     

苜蓿黄酮对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂和乳糖合成的影响

本试验旨在研究苜蓿黄酮对体外培养奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂和乳糖合成相关基因表达的影响。将乳腺上皮细胞分成5组,每组培养基中分别含有0、25、50、75、100μg/m L苜蓿黄酮,细胞在37℃,5%CO2培养箱中培养72 h,然后检测相关基因的表达。结果表明:添加苜蓿黄酮具有降低乳腺上皮细胞的m TOR相对表达量的趋势(P=0.09),25μg/m L组的S6K1和e IF4E相对表达量显著低于50μg/m L组(P0.05),而对氨基酸转运蛋白无影响;苜蓿黄酮具有降低FATP1相对表达量的趋势(P=0.06),50μg/m L组PPAR-γ、SCD1和FASN相对表达量最高均显著高于0μg/m L(P0.05)组;50μg/m L组的Glut1和Glut4相对表达量显著高于25μg/m L组(P0.05),0μg/m L组的Glut8相对表达量显著低于50~100μg/m L组(P0.05),而β-1,4-Gal T相对表达量显著高于其他各组(P0.05),25μg/m L组的HK2相对表达量显著低于0μg/m L组(P0.05)。结果提示,苜蓿黄酮能够调节乳蛋白、乳脂和乳糖的合成。     

黄花蒿乙醇提取物对脂多糖诱导损伤奶牛乳腺细胞中乳蛋白合成的影响

本试验旨在通过奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)体外培养技术,研究黄花蒿乙醇提取物(AAE)对脂多糖(LPS)诱导损伤BMECs活力以及乳蛋白合成相关基因表达的影响。试验分为5组,对照组:BMECs用基础培养基常规培养15 h;模型组:BMECs用基础培养基常规培养3 h+10μg/mL LPS处理12 h;AAE+LPS组:BMECs分别用含3、6、12μg/mL AAE的基础培养基培养3 h+10μg/mL LPS处理12 h。结果表明:1)与对照组相比,模型组的BMECs活力显著降低(P0.05)。与模型组相比,6和12μg/mL AAE组的BMECs活力显著增加(P0.05)。2)与模型组相比,12μg/mL AAE组总蛋白含量显著增加(P0.05),6、12μg/mL AAE组β-酪蛋白含量显著增加(P0.05),3、6、12μg/mL AAE组αs1-酪蛋白含量显著增加(P0.05)。3)与模型组相比,12μg/mL AAE组α-酪蛋白(CSN1S1)基因表达量显著增加(P0.05),3、6、12μg/mL AAE组β-酪蛋白(CSN2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、信号转导和转录激活因子5(STAT5)、真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(EIF4EBP1)、核糖体S6蛋白激酶1(S6K1)、Janus激酶2(JAK2)基因表达量显著增加(P 0.05),6、12μg/mL AAE组真核起始因子4E(EIF4E)基因表达量显著增加(P0.05)。由此可见,12μg/mL AAE对LPS诱导损伤BMECs活性和乳蛋白合成有较好的预保护效果。     

维生素A对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响

本试验旨在研究维生素A对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响。采用单因素完全随机试验设计,将第3代BMECs随机分为6个处理,每个处理6个重复,使用无血清培养基饥饿24 h后,采用维生素A浓度分别为0(对照)、0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/m L的培养基培养24 h。结果表明:与对照组相比,1.00、2.00μg/m L维生素A可以显著提高相对增殖率以及甘油三酯(TG)含量(P0.05);维生素A能显著提高乳脂合成相关基因过氧化酶体增殖物激活受体γ(PPARG,0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/m L)、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1,0.05、0.10μg/m L)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD,0.05、0.10μg/m L)的基因表达量(P0.05);维生素A也能显著提高乳蛋白合成相关基因信号转导转录激活因子5(STAT5,0.20μg/m L)、αs1-酪蛋白(CSN1S1,0.05和0.10μg/m L)、κ-酪蛋白(CSN3,0.10μg/m L)基因表达量(P0.05);维生素A也能显著提高乳脂合成相关酶乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)活性(0.05、0.10、0.20和1.00μg/m L)(P0.05)。结果提示,维生素A对BM ECs内乳脂、乳蛋白合成相关基因表达的促进效果呈浓度依赖性,以0.10μg/m L维生素A效果较好。     

β-羟丁酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂肪合成及其相关基因相对表达量的影响

本试验主要研究了不同浓度的β-羟丁酸(BHBA)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)活力、甘油三酯(TAG)含量、脂滴形成以及乳脂肪合成相关基因转录水平的影响。将传至第3代的BMECs悬液(1×105个/孔)接种于细胞培养板上,每孔加入含10%胎牛血清(FBS)的DM EM/F12培养液,于37℃的5%二氧化碳(CO2)培养箱培养48 h。再将培养48 h的BMECs随机分配到6个组,各组向培养孔中加入含不同浓度BHBA的DMEM/F12培养液,培养液中的FBS用1 g/L无脂肪酸的牛血清白蛋白(BSA)代替,并使反应体系中BHBA的最终浓度分别为0(对照)、0.58、1.16、2.32、4.64和9.28 mmol/L。置于37℃的5%CO2培养箱继续培养48 h。试验结果显示:随着BHBA浓度的增加,BMECs活力[(相对增殖率(RGR)]呈显著的二次曲线增加(P=0.041),其中BMECs活力以0.58~4.64 mmol/L BHBA组较高,9.28 mmol/L BHBA组较低;低浓度(0.58~2.32 mmol/L)的BHBA可促进BMECs内脂滴的形成,而较高浓度(4.64~9.28 mmol/L)的BHBA对脂滴形成的促进作用减弱;BHBA与TAG含量及乳脂肪合成相关基因脂肪酸合成酶(FASN)、乙酰辅酶A羧化酶α(ACACA)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)和分化抗原簇36(CD36)的相对表达量均无显著的一次线性或二次曲线关系(P0.05)。综上,BHBA对BM ECs活力的促进作用呈显著的二次曲线增加,即BHBA对BM ECs活力呈显著浓度依赖关系;BHBA对细胞内乳脂肪的合成有提高的趋势。     

乙酸对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪酸从头合成相关基因表达量的影响

本试验旨在研究不同浓度的乙酸对奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMECs)乳脂肪酸从头合成相关基因表达量的影响。将传至第3代的BMECs悬液接种于细胞培养板上,每孔加入含10%胎牛血清(FBS)的DMEM/F12培养液,于37℃5%CO2培养箱培养48 h。再将培养48 h的奶牛BMECs培养孔随机分配到6组中,每组6个重复,每个重复1个孔。在各组中分别加入含不同浓度乙酸的DMEM/F12培养液,培养液中的FBS用1 g/L无脂肪酸的牛血清白蛋白(BSA)代替,并使反应体系中乙酸的最终浓度分别为0(对照)、4、6、8、10、12 mmol/L。置于37℃5%CO2培养箱继续培养48 h。结果表明:BMECs内甘油三酯的含量随着乙酸浓度的增加呈极显著的一元线性增加(P=0.000),以8~12 mmol/L的乙酸组促进作用较好。脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)和乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-coenzyme A carboxylaseα,ACACA)mRNA的相对表达量随着乙酸添加浓度的增加呈极显著的一次线性增加(P=0.000),以8~12 mmol/L乙酸组的表达量较高。硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)mRNA相对表达量随着乙酸浓度的增加,变化趋势不显著(P0.05),但从数值上看,所有试验组均高于对照组,以4 mmol/L乙酸组最高。综合得出,乙酸对奶牛BMECs内乳脂肪的合成及其乳脂肪合成相关基因FASN和ACACA mRNA的表达量有极显著的提高效果,其中以培养液中8~12 mmol/L的乙酸效果较好。     

与脐带间充质干细胞共培养对奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成及关键基因表达的影响

探究与脐带间充质干细胞共培养对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳脂合成及关键基因表达的影响。将脐带间充质干细胞和乳腺上皮细胞利用Transwell小室双层共培养,BMECs单纯培养为对照组,IGF-ⅠR抑制剂AG1024处理细胞,检测上清IGF-Ⅰ、甘油三酯(TAG)含量变化,再用磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)信号阻断剂LY294002孵育细胞,RT-qPCR检测乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)、脂肪酸合成酶(FASN)和固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element.binding proteins,SREBP1)基因的相对表达丰度。结果显示,共培养后BMECs的IGF-I含量极显著升高(P0.01),TAG含量显著升高(P0.05);加入AG1024后,IGF-I明显受到抑制(P0.01),显著降低了各组TAG含量及各基因的表达丰度(P0.05);LY294002抑制了PI3K(P0.01)、AKT、mTOR(P0.05)mRNA的表达,显著降低了TAG含量及ACACA、FASN、SREBP1mRNA的表达(P0.05);共同处理后极显著降低了TAG合成量及各基因相对表达丰度(P0.01)。结果表明,脐带间充质干细胞能够通过IGF-Ⅰ介导PI3K/Akt/mTOR信号通路上调BMECs乳脂合成关键基因的表达丰度,促进TAG的合成。     

VPS28通过泛素化信号通路调控奶牛乳腺上皮细胞中乳蛋白的合成

旨在分析VPS28基因调控乳蛋白合成的分子机制，为奶牛泌乳性状的分子育种奠定理论基础。本研究首先利用RNA干扰（RNA interference，RNAi）技术敲降奶牛原代乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells，BMECs）中VPS28基因的表达水平，检测与乳蛋白合成、泛素化-溶酶体和泛素化-蛋白酶体通路相关的11个基因、泛素蛋白的表达水平及蛋白酶体活性；然后抑制BMECs中蛋白酶体和溶酶体的活性，检测酪蛋白相关基因、核糖体蛋白的表达水平；最后利用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantification，iTRAQ）比较蛋白质组学分析敲降前后BMECs的差异表达蛋白。结果表明，敲降VPS28基因后，CSN1S1、CSN2、CSN3、RPS8、UBC、PSMC3、PSMC5基因均显著上调，PSMD12显著下调；抑制蛋白酶体后，CSN1S1、CSN2、CSN3显著上调，RPL13显著下调；抑制溶酶体活性后酪蛋白相关基因表达不显著；iTRAQ结果共筛选出129个差异表达蛋白，下调蛋白主要富集在核糖体、溶酶体、剪切体等相关通路，上调蛋白主要富集在内质网的蛋白质加工、加压素调控的水重吸收过程、RNA转运等通路中。研究表明，VPS28基因可通过泛素化信号通路影响BMECs中乳蛋白的合成。     

IGF-Ⅰ对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白表达的影响

为了研究外源添加不同浓度的胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳脂和乳蛋白含量的影响,试验选取生长状态良好的第三代乳腺上皮细胞进行培养,试验组添加浓度分别为25,50,75μg/m L的IGF-Ⅰ,对照组仅添加与试验组等体积的完全培养基,用高效液相色谱法检测乳用三酰甘油的表达量,用Western-blot法测定培养12,24,48,72小时时的细胞乳蛋白中α-酪蛋白和κ-酪蛋白的表达量。结果表明:添加25μg/m L IGF-Ⅰ的试验Ⅰ组,细胞乳脂表达极显著高于对照组及其他试验组(P0. 01);试验组乳蛋白的表达均显著或极显著高于对照组(P0. 05或P0. 01)。说明IGF-Ⅰ对BMECs乳脂和乳蛋白的表达具有一定促进作用。     

脐带间充质干细胞通过类胰岛素样生长因子-Ⅰ介导的Janus激酶/信号转导及转录活化因子信号通路抑制奶牛乳腺上皮细胞凋亡的体外研究

本试验旨在探究Janus激酶/信号转导及转录活化因子(JAK/STAT)信号通路是否参与脐带间充质干细胞(UC-MSCs)通过类胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)抑制奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)凋亡的调节。将UC-MSCs和BMECs利用TranswellTM小室双层共培养,以BMECs单纯培养为对照,给予类胰岛素样生长因子-Ⅰ受体(IGF-ⅠR)抑制剂AG1024进行干预,并用信号阻断剂AG490处理细胞,24 h后采用实时荧光定量PCR检测各组细胞B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、B细胞淋巴瘤/白血病基因伴随蛋白x(Bax)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)基因的相对表达丰度,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果表明:UC-MSCs和BMECs共培养组BMECs的凋亡率极显著低于其他各组(P0.01);UC-MSCs和BMECs共培养组Bcl-2基因的相对表达丰度较BMECs组极显著上调(P0.01),Caspase-3、Bax基因的相对表达丰度则显著或极显著下调(P0.05或P0.01);AG1024和AG490单独处理或二者共同处理升高了单独培养的BMECs和与UC-MSCs共培养的BMECs的凋亡率,并上调了Bax、Caspase-3基因的相对表达丰度,下调了Bcl-2基因的相对表达丰度,均具有统计学意义(P0.05或P0.01)。由此得出,UC-MSCs能够通过IGF-Ⅰ介导JAK/STAT信号通路调节BMECs凋亡相关基因的表达,降低BMECs的凋亡率。     

铁水平和孵育时间对原代培养肉鸡鸡胚肝细胞中铁含量及含铁酶活性、基因表达和蛋白表达的影响

本试验旨在研究铁水平和孵育时间对原代培养肉鸡鸡胚肝细胞中铁含量及含铁酶活性、基因表达和蛋白表达的影响。采用5×3两因子完全随机设计,铁水平分别为0、0.25、0.50、0.75、1.00 mmol/L,孵育时间分别为24、48和72 h,共形成15个组,每组6个重复。结果表明:1)铁水平、孵育时间及两者的互作对肝细胞铁含量有显著影响(P0.05)。24、48和72 h时,0.25、0.50、0.75、1.00 mmol/L铁水平组肝细胞中铁含量均显著高于0 mmol/L铁水平组(P0.05)。2)铁水平和孵育时间对肝细胞中胞琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素c氧化酶(COX)活性有显著影响(P0.05)。与0 mmol/L铁水平组相比,0.25、0.50、0.75和1.00 mmol/L铁水平组肝细胞中SDH活性显著降低(P0.05);24 h肝细胞中SDH活性显著高于48 h(P0.05),而72 h又显著高于24和48 h(P0.05)。与0 mmol/L铁水平组相比,0.75和1.00 mmol/L铁水平组肝细胞中COX活性显著提高(P0.05);24和48 h肝细胞中COX活性显著高于72 h(P0.05)。3)铁水平、孵育时间及两者的互作对肝细胞中SDH、过氧化氢酶(CAT)、COX7A2L和铁蛋白重链1(FTH1)的mRNA表达水平有显著影响(P0.05),铁水平及铁水平与孵育时间的互作对肝细胞中COX1的mRNA表达水平有显著影响(P0.05)。4)铁水平和孵育时间对肝细胞中COX1的蛋白表达水平有显著影响(P0.05),铁水平及铁水平与孵育时间的互作对肝细胞中FTH1的蛋白表达水平表达有显著影响(P0.05)。24和72 h肝细胞中COX1的蛋白表达水平显著高于48 h(P0.05),1.00 mmol/L铁水平组肝细胞中COX1的蛋白表达水平显著高于其他铁水平组(P0.05)。由此可见,铁水平和孵育时间可影响原代培养肉鸡鸡胚肝细胞中铁含量,SDH、CAT和COX的活性、基因表达,以及FTH1的基因表达。综合考虑以上指标,适宜铁的水平应为0.50 mmol/L,孵育时间为24 h。