日粮硒水平对虹鳟肌肉蛋白质自噬性降解的影响

为了探究日粮硒水平对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)肌肉生长和肌肉蛋白质自噬性降解的影响, 以酵母硒为硒源, 配制 3 种硒水平的日粮: 缺硒(DSe, 0 mg/kg)、足量硒(ASe, 4.0 mg/kg)、过量硒(ESe, 16.0 mg/kg), 对虹鳟进行 10 周的养殖实验。结果表明, DSe 和 ESe 组虹鳟的增重率、肌纤维直径与肌肉蛋白质含量显著低于 ASe 组(P＜0.05)。 此外, DSe 和 ESe 组虹鳟肌肉中自噬相关基因(Atg4b、Atg12l、LC3B、Atg13、Atg7、Atg5)的表达量显著高于 ASe 组(P＜0.05); 并且其自噬标志物肌肉微管相关蛋白轻链 3-II (LC3-II)的水平相对于 ASe 组显著升高, 而 P62 的含量显著降低(P＜0.05)。同时对自噬的上游调节通路蛋白激酶 B-雷帕霉素靶蛋白(Akt-TOR)通路进行了检测, 发现日粮硒的缺乏和过量均显著抑制了虹鳟肌肉中 Akt 和 TOR 的磷酸化水平, 降低了 Akt-TOR 通路的活性。对腺苷酸活化蛋白激酶 α(AMPKα)的磷酸化分析也表明, DSe 和 ESe 组虹鳟肌肉的 AMPK 活性显著升高。在对虹鳟肌肉氧化状态的分析中也发现 DSe和 ESe组的虹鳟肌肉中丙二醛(MDA)和脂质过氧化物(LPO)的含量显著增加, 表明其肌肉氧化应激加剧, 这可能是日粮硒影响 Akt-TOR 和 AMPK 通路的一种途径。综上所述, 日粮硒的缺乏和过量通过抑制 Akt-TOR 的活性, 激活 AMPK 通路, 促进了虹鳟肌肉蛋白质的自噬性降解, 本研究结果为进一步研究硒对鱼类肌肉生长的调控机制奠定了基础。