猪肌纤维性状形成和肌内脂肪沉积的遗传机制

近年来,通过改变肌纤维性状和肌内脂肪含量改善猪肌肉品质成为科学家们研究的热点。肌纤维性状形成和肌内脂肪沉积是内因与外因共同作用的结果。作者对猪肌纤维性状形成和和肌内脂肪沉积的遗传机制进行了综述,以期寻求调控及改善猪肌肉品质的方法。猪肌纤维性状形成和肌内脂肪沉积的遗传机制非常复杂,受基因、转录因子及信号通路的复杂网络调控。猪肌纤维的生长发育主要受生肌决定因子（myogenic determinant,MyoD）基因家族和肌肉生长抑制素（myostatin,MSTN）基因一正一负协同调控。能量感应网络AMPK/SIRT1/PGC-1α在猪肌纤维类型转化中起重要作用。脂肪沉积相关基因的表达量与猪肌内脂肪沉积有密切关系。随着分子生物技术的不断发展,许多与肌纤维性状形成和肌内脂肪沉积的相关基因已被鉴定出来,有助于进一步揭示猪肌纤维性状形成和肌内脂肪沉积的遗传机制。     

循环外泌体在酮病奶牛肝脏脂代谢紊乱中的生理作用

奶牛酮病是由能量负平衡引起的,是围产期常见代谢紊乱性疾病。外泌体是含有膜蛋白、封闭胞质蛋白和RNA的磷脂双分子层的膜泡,可以传递信息并调节机体细胞的生理状态。本文就循环外泌体对奶牛肝脏脂代谢的影响、对腺苷酸活化蛋白激酶α/沉默信息调节因子1(AMPKα/SIRT1)通路的调节作用,以及作为酮病奶牛肝脏脂代谢紊乱诊断标志物的研究现状进行综述,有助于探究奶牛循环外泌体对酮病奶牛肝脏脂代谢紊乱的修复效果和作用机制,为寻找合适的酮病靶向治疗药物提供理论和实践依据。     

白藜芦醇通过激活去乙酰化酶1/腺苷一磷酸激活的蛋白激酶信号通路影响牛脂肪细胞凋亡

本试验旨在研究植物提取物白藜芦醇(RES)对牛皮下脂肪细胞凋亡率以及去乙酰化酶1(SIRT1)/腺苷一磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路关键因子的mRNA和蛋白质表达量的影响。选取18月龄鲁西黄牛的皮下前体脂肪细胞,在细胞分化的第0天,更换为RES浓度分别为0(对照)、100、200和400μmol/L的培养液处理48 h,每组设3个重复。应用Hoechst33342染色检测细胞凋亡的形态学变化,流式细胞分析仪检测细胞凋亡率,荧光定量PCR(q PCR)和免疫印迹试验(Western-blot)分别检测SIRT1/AMPK信号通路上的关键因子SIRT1、A MPKα、叉头转录因子1(Fox O1)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、促凋亡蛋白Bcl-2相关X蛋白(Bax)的mRNA和蛋白质表达量,并利用油红O染色鉴定脂肪细胞。结果表明,与对照组相比:不同浓度RES处理后的牛皮下脂肪细胞凋亡率均极显著增高(P0.01);不同浓度RES处理后的SIRT1、AMPKα、caspase-3、Bax的mRNA表达量均显著或极显著提高(P0.05或P0.01),Bcl-2的mRNA表达量极显著降低(P0.01);不同浓度RES处理后的SIRT1、AMPKα、caspase-3的蛋白质表达量均显著或极显著提高(P0.05或P0.01);200和400μmol/L RES处理后,Fox O1的mRNA和蛋白质表达量显著或极显著提高(P0.05或P0.01),Bax的蛋白质表达量极显著提高(P0.01),Bcl-2的蛋白质表达量极显著降低(P0.01)。100μmol/L RES处理后时,Fox O1的mRNA和蛋白质表达量以及Bcl-2、Bax的蛋白质表达量均与对照组差异不显著(P0.05)。由此可见,RES通过激活SIRT1/AM PK信号通路,同时激活通路下游的Fox O1,促进了牛皮下脂肪细胞的凋亡,为通过营养调控技术降低牛皮下脂肪沉积提供了一定的理论基础。     

沉默信息调节因子2相关酶1分子调控机制及其在炎性疾病中的作用

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）依赖性脱乙酰酶Sirtuin家族成员,SIRT1与神经退行性疾病、心脑血管疾病、脂肪肝和肿瘤性疾病等炎性疾病密切相关。本文主要综述了SIRT1的分子调控机制及其在炎性疾病中的作用,具体介绍了SIRT1及其相关下游转录因子肿瘤蛋白53(p53)、核因子-κB(NF-κB)、单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶（AMPK）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)等分子的调控机制以及SIRT1在相关疾病中的作用,以期为多种炎性疾病的治疗提供技术支撑。     

PGC-1α与骨骼肌能量代谢和肌纤维类型转化关系的研究进展

过氧化物酶体增殖激活受体γ辅助激活因子α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator-α,PGC-1α)是一种转录辅助激活因子,参与诱导线粒体增殖、适应性产热、脂肪酸氧化、糖异生和葡萄糖的吸收利用等多种能量代谢过程,以及肌纤维类型转化、心脏发育等生理活动,还与糖尿病、肥胖、心肌病和神经变形等疾病密切相关。笔者就PGC-1α与骨骼肌能量代谢和肌纤维类型转化关系的研究进展进行综述,以期为调控骨骼能量代谢和肌纤维类型转化提供新的思考方向。     

AMPK/α-酮戊二酸轴调节仔猪肠道中水和离子平衡

通过敏感水通道蛋白(AQPs)和离子通道吸收水和离子对肠道的健康至关重要。然而,α-酮戊二酸(AKG)是否能改善脂多糖攻毒仔猪的肠道水分和离子稳态,以及这一过程是否涉及AMP活化蛋白激酶(AMPK)途径仍然是未知的。本研究旨在通过调节仔猪腹泻模型中的AMPK途径来探讨日粮中添加AKG对小肠水和离子稳态的影响。试验共选用32只断奶仔猪采用2×2阶乘设计方法;主要因素是日粮(基础日粮或1%AKG日粮)和攻毒(大肠杆菌LPS或盐水)。结果表明,在饲喂基础日粮和AKG组的仔猪中,LPS攻毒组增加了腹泻指数,影响了血清Na~+,K~+,Cl~-,葡萄糖的浓度、AKG及其代谢产物。然而,AKG的添加减轻了了腹泻率并改善了血清参数浓度。大多数AQP(例如,AQP1,AQP3,AQP4,AQP5,AQP8,AQP10和AQP11)和离子转运蛋白(NHE3,ENaC和DRA/PAT1)广泛分布于仔猪的十二指肠和空肠中。同时我们也发现AKG可以上调肠上皮AQPs的表达,但是抑制离子转运蛋白的表达。LPS攻毒降低了空肠和回肠中AMPK通路的基因和蛋白表达(AMPKα1,AMPKα2,SIRT1,PGC-1α,ACC和TORC2)(P 0.05)。值得注意的是,日粮中添加AKG提高了LPS攻毒的仔猪体内蛋白的表达丰度。总的来说,AKG通过AMPK途径在增加水和离子稳态中发挥重要作用。我们的新发现对预防和治疗新生儿肠道功能障碍具有重要意义。     

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α与肌纤维类型转化及其表达调控研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPAR-γ) 辅激活因子1α (PGC-1α) 是一种多功能的转录调节因子,广泛参与线粒体生物合成、能量代谢和糖脂代谢等过程。PGC-1α可通过多条信号通路调控畜禽骨骼肌肌纤维类型的转化,从而影响肉品质。因此,在转录和翻译水平上对PGC-1α的表达调控进行深入研究将为今后改善肉品质提供新的思路。日粮营养作为一种调控畜禽肉品质的重要方式,近年来,关于营养对PGC-1α活性的影响研究也逐渐开展起来,并取得了一些进展。作者概述了PGC-1α的结构、组织表达特点及PGC-1α调控肌纤维类型转化的机制,重点在转录和翻译水平介绍了PGC-1α的表达调控机制,并综述了日粮营养对PGC-1α活性的影响。     

腺苷酸激活蛋白激酶信号通路及其在动物应激过程中的调节功能

腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)是一种在真核细胞生物中广泛存在的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作为细胞内最重要的能量感受器,AMPK在细胞生长、繁殖、维持机体能量平衡以及细胞代谢过程中发挥重要的调节作用。AMPK活化主要受细胞内一磷酸腺苷/三磷酸腺苷(AMP/ATP)水平及肝激酶B1、钙调素依赖蛋白激酶活性等因素的影响;在动物处于营养缺乏、热应激、氧化应激等环境中,AMPK通路能做出适应性调整,以降低应激环境对动物的负面影响。本文对AMPK的结构、活性调节以及对处于应激环境中的动物能量代谢的调节进行综述,为缓解畜禽各种应激综合征提供理论参考。     

腺苷酸激活蛋白激酶信号通路及其在动物应激过程中的调节功能北大核心CSCD

腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)是一种在真核细胞生物中广泛存在的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作为细胞内最重要的能量感受器,AMPK在细胞生长、繁殖、维持机体能量平衡以及细胞代谢过程中发挥重要的调节作用。AMPK活化主要受细胞内一磷酸腺苷/三磷酸腺苷(AMP/ATP)水平及肝激酶B1、钙调素依赖蛋白激酶活性等因素的影响;在动物处于营养缺乏、热应激、氧化应激等环境中,AMPK通路能做出适应性调整,以降低应激环境对动物的负面影响。本文对AMPK的结构、活性调节以及对处于应激环境中的动物能量代谢的调节进行综述,为缓解畜禽各种应激综合征提供理论参考。     

沉默信息调节因子1对脂类代谢的调控作用

沉默信息调节因子1(SIRT1)通过脱乙酰作用能抑制脂肪生成相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP1c)的转录活性,从而抑制脂肪细胞分化,降低脂肪沉积,促进脂肪动员。SIRT1通过调节脂类代谢相关的信号通路SIRT1-腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和SIRT1-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)减少脂肪合成,加快脂肪分解,降低脂肪的沉积量。本文主要综述了SRIT1通过相关转录因子与信号通路对动物脂类代谢的调节作用,为进一步研究动物的脂类代谢及改善肉品质提供依据。     

能量负平衡对小尾寒羊AMPKα亚基表达水平的影响

通过Realtime PCR研究能量负平衡时小尾寒羊体内AMPKα亚基表达量的变化,并研究了肝脏相关酶的活性及血液生化指标的变化,从而进一步了解AMPK对反刍动物能量平衡的调控作用。结果表明:能量负平衡时,AMPKα1 mRNA表达量在下丘脑、肝脏、心脏、骨骼肌、脂肪中与对照组相比均有不同程度的上调,但均不显著(P>0.05);AMPKα2 mRNA表达量在下丘脑、肝脏、心脏中与对照组差异不显著(P>0.05),而骨骼肌、脂肪表达量与对照组差异显著(P<0.05),除肝脏外其他组织均有不同程度的上调。能量缺乏时,血清中的胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(Glu)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)降低;肝脏AMPK活性增强,甘油磷酸基转移酶(GPAT)及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的活性下降。说明能量摄入水平对小尾寒羊体内AMPKα亚基表达丰度有影响,并且AMPKα亚基表达水平具有组织特异性。能量缺乏时激活了AMPK,通过磷酸化脂类代谢的关键酶GPAT和ACC使其活性降低,从而抑制甘油三酯和胆固醇的合成。     

SIRT3调节细胞自噬研究进展

沉默信息调控因子2样蛋白3(sirtuin3或SIRT3)是位于线粒体的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD~+)依赖型脱乙酰酶,对靶蛋白脱乙酰化,改变其活性从而发挥调控细胞能量代谢和氧化还原平衡的作用。自噬是细胞"自食"去除受损细胞组分的现象,是维持细胞内稳态的关键机制。大量研究证实,SIRT3能影响心肌梗死、急性肾损伤、代谢相关脂肪性肝病、糖尿病、肥胖及多种癌症等的进展,而此作用与其对自噬的调节密切相关。论文总结了近年来SIRT3调节自噬的作用机制,显示SIRT3通过SIRT3-AMP活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、SIRT3-叉形头转录因子O(FoxO)1/FoxO3a、SIRT3-活性氧(ROS)/超氧化物歧化酶(SOD)等通路正向或反向调控多种疾病发展过程中的细胞自噬,提示SIRT3有作为防治新靶标的潜质。     

SIRT3调节脂代谢和抗氧化防御研究进展

沉默信息调控因子2样蛋白3(SIRT3或Sirtuin3)是位于线粒体的主要去乙酰化酶,是机体脂代谢及抗氧化防御的重要调节者。SIRT3对脂肪酸β-氧化关键酶长链酰基CoA脱氢酶(LCAD)等进行脱乙酰化修饰调节脂代谢,还可活化AMPK通路调节脂代谢。SIRT3还可对抗氧化因子超氧化物歧化酶(Mn-SOD/SOD2)和异柠檬酸脱氢酶2(IDH2)的赖氨酸活化位点脱乙酰化增强抗氧化防御。论文总结SIRT3在脂代谢和抗氧化防御的调节作用,以期为揭示能量代谢障碍性疾病的发病机制提供启示,进而为探寻防治新靶标奠定理论基础。     

过氧化物酶体增殖物激活受体β(δ)对肌纤维类型转化和肉品质的影响及其调控因素研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体β(δ)[PPARβ(δ)]作为调节生物体内糖、脂代谢重要的核受体,不仅在调节体内糖脂平衡过程中起着重要作用,而且在增强肌肉耐力和爆发力、促进肌纤维类型转化过程中发挥重要调控作用。肌纤维类型与肉品质密切相关,PPARβ(δ)的过表达能够促进酵解型肌纤维向氧化型肌纤维转化,进而影响畜禽肉品质。本文主要对PPARβ(δ)的生物学功能、PPARβ(δ)对肌纤维类型转化的影响及其调控机制、激活PPARβ(δ)的因素及其与肉品质的关系进行综述,以期为今后通过运动、营养等措施激活PPARβ(δ),促进肌纤维类型转化,进而改善肉品质提供参考。     

脂联素研究进展及其在畜禽生产中的应用前景

脂联素(Adiponectin)是主要由脂肪细胞分泌的细胞因子,通过受体(AdipoR1或Adi- poR2)作用于相关组织,激活过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)和AMP激酶(AMPK)信号转导通路,发挥调节胰岛素敏感性、维持机体能量平衡、调控体脂沉积等功效。     

沉默信息调节因子2相关酶1对乳脂、乳蛋白合成和乳腺炎的调节及其可能机制

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是Sirtuins家族成员，可以对染色质和非组蛋白进行去乙酰化，在乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的调控中发挥重要作用。本文主要综述了SIRT1通过AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）、蛋白酪氨酸激酶-2(JAK2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和核转录因子-κB(NF-κB)等信号通路调控奶牛乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的分子机制，以期为奶牛在乳脂、乳蛋白合成以及乳腺炎的靶向治疗提供理论支撑。     

AMPK信号通路在热应激中的调控作用

AMPK（AMP-activatedproteinkinase，AMPK）是真核生物细胞中广泛存在的一种酶类，当AMPK被AMPKK激活后，通过其下游蛋白发挥其效应，调节营养物质代谢，调节能量平衡、近年来研究发现AMPK的激活参与应激的调控。应激状态下，AMPK的活性会提高动员体内能量转化方向应对应激。本文综述了近年来AMPK在应激尤其是热应激方面的研究进展．．     

肌纤维类型转化的分子信号通路及其营养调控进展

骨骼肌由不同类型的肌纤维组成,根据肌纤维肌球蛋白重链的不同,将肌纤维分为Ⅰ、Ⅱa、Ⅱx和Ⅱb型。骨骼肌中肌纤维类型的组成可影响屠宰后肉质,而肌纤维类型的转化则受体内多种信号通路和调控因子的调节以及饲粮营养因素的调控。本文对肌纤维转化的分子信号通路及其营养调控进行初步总结,为今后研究通过营养策略调控肉品质提供参考。     

低聚果糖诱导的奶牛急性蹄叶炎肝和骨骼肌中AMPK和GLUT及相关基因的变化

旨在探究奶牛急性蹄叶炎能量代谢的变化,本研究选用12头健康中国荷斯坦奶牛,随机分为两组(n=6): 试验组(OF组)用17 g·kg^-1体重的低聚果糖溶解在2 L·100 kg^-1体重的清水中灌服,对照组(CON组)灌服等量清水,72 h之后对奶牛进行安乐死,采集肝、肌肉组织,进行Western blot试验和实时荧光定量PCR试验,检测肝、肌肉组织的能量变化和葡萄糖转运情况,指标：葡糖糖转运蛋白1和4(GLUT-1、GLUT-4),三磷酸腺苷激酶(AMPK)以及相关因子(PPAR-γ、PGC1-α、PEPCK)。结果表明：在肝组织中,OF组AMPK和蛋白的表达量显著增加,但P-AMPK/AMPK的比值极显著下降,而GLUT-1的蛋白和基因、PPAR-γ、PGC1-α和PEPCK基因的表达量无显著变化;在肌肉组织中,OF组AMPK基因和蛋白表达量无显著的变化,但P-AMPK/AMPK的比值显著下降,GLUT-4基因和蛋白表达量显著下降,同时PPAR-γ、PEPCK基因的表达量极显著升高,但PGC-1-α的基因表达量无显著的变化。综上：奶牛急性蹄叶炎可能会抑制肌肉组织的能量代谢和葡萄糖转运的能力,但对肝的影响不大。     

葡萄糖感应机制与肠道内分泌调控的研究进展

动物肠道具有感应肠腔葡萄糖的功能,机体通过葡萄糖激酶(GCK)、味觉受体、葡萄糖转运蛋白GLUT2、mTORC1信号通路及AMPK等机制感应葡萄糖,影响肠道内分泌细胞(enteroendocrine cells,EECs)分泌激素,形成复杂的内分泌调控网络,调节机体营养物质代谢和采食行为等重要生理活动。文章综述了动物葡萄糖的感应机制及其对肠道内分泌调控的影响。