PPARγ基因调控猪脂肪沉积研究进展

PPARγ是调控细胞功能和基因转录的一个重要基因,是脂肪细胞基因表达和胰岛素细胞间信号传递的主要调节者,在脂肪细胞分化和机体能量、葡萄糖和脂肪代谢调控中起着重要作用。PPARγ不仅是脂肪组织发育的中心调控剂,而且在转录水平上调控多种参与脂肪酸转运和代谢相关的基因。因此,揭示PPARγ基因的表达规律和分子作用机制,可以为研究脂肪在猪体内沉积过程提供重要的理论基础。本文将就近年来关于PPARγ基因调控猪脂肪代谢的分子机制进行综述。     

九龙牦牛PPARγ基因的克隆及其表达谱分析

根据普通牛(Bos tarus)过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因序列设计引物,用成年九龙牦牛(Bos grunniens)脂肪组织总RNA,经RT-PCR扩增获得了PPARγ基因序列(GenBank登陆号:GU061328),其中cDNA的ORF为1 428 bp,编码475个氨基酸,与普通牛PPARγ氨基酸的同源性达99%,有2个氨基酸发生突变。利用半定量RT-PCR分析九龙牦牛PPARγ基因的mRNA表达特性。结果表明:在脂肪、背最长肌、心、肝、肾、脾和肺脏中均检测到PPARγ基因的表达,并且在脂肪组织中表达量极显著高于其他组织(P0.01),在肝脏和脾脏中亦有较高表达。PPARγ基因在背最长肌中的表达5.5岁九龙牦牛显著高于0.5、3.5岁和9岁以上,其表达与背最长肌的肌内脂肪含量未见显著相关性。     

呼伦贝尔羊重要脂肪相关基因mRNA差异表达分析

旨在基于前期尾部极端大小呼伦贝尔羊的尾部脂肪转录组测序研究结果,选择10个重要的脂肪相关基因,研究其在不同组织中的表达情况,进一步验证这些基因与绵羊脂肪代谢的关系。本研究利用实时荧光定量方法检测CFD、PLIN4、THY1、IL-18、PTPN11、LPL、IRX3、HOXA10、MID1IP1、UGCG基因在6月龄呼伦贝尔羊大尾和小尾品系7种组织(尾部脂肪、臀部脂肪、皮下脂肪、肾周脂肪、网膜脂肪、肝、肌肉)中mRNA的表达差异。研究结果表明:1)10个基因除了在肌肉中存在痕量表达外,在其他各个组织均有表达,而且在不同品系间的一个或多个组织中的表达量存在显著差异。2)IRX3和UGCG基因在大尾羊品系尾部脂肪组织中的表达量均极显著低于小尾羊品系(P0.01),表明这两个基因与绵羊尾部脂肪代谢有直接关系。3)PLIN4和PTPN11基因在各个组织的表达趋势相近,且在大尾羊品系的皮下及网膜脂肪组织的表达量极显著高于小尾羊品系(P0.01),而THY1基因与它们的表达趋势正好相反,在大尾品系皮下及网膜脂肪的表达量显著低于小尾羊品系(分别为P0.01,P0.05)。4)LPL基因只在小尾羊的臀部脂肪组织的表达量极显著高于大尾羊(P0.01);仅有CFD基因在肝中高表达,并在大尾羊中的表达量极显著高于小尾羊(P0.01),而其他基因在肝中低表达或者痕量表达;HOXA10基因仅在肾周脂肪组织中高表达,并且在大尾羊中的表达量极显著高于小尾羊(P0.01)。研究结果可为阐明绵羊脂肪代谢的分子调控机理提供参考。     

贵州地方黄牛不同组织中PPARγ基因表达水平研究

试验旨在研究威宁牛、思南牛、关岭牛和黎平牛不同组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorsγ,PPARγ)基因mRNA的表达差异。以这4个贵州地方品种黄牛为试验动物,提取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织的总RNA,设计PPARγ基因的实时荧光定量引物,以牛GAPDH基因为内参,应用实时荧光定量PCR技术检测PPARγ基因在4个品种不同组织中mRNA的相对表达量。结果显示,PPARγ基因在4个品种黄牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪和背最长肌组织中均有表达,但在脂肪组织中的表达量高于其他组织,且差异极显著(P0.01),在脾脏和肺脏中也有较高表达,而在肾脏、肝脏、心脏和背最长肌中表达量较低;不同品种PPARγ基因的表达在部分组织中存在差异。研究表明,PPARγ基因在不同组织中的表达量存在差异,可能与其在不同组织中的功能有关,而品种对于PPARγ基因的表达影响不大。     

HSL和PPARγ基因在湘西黄牛不同组织中的发育性表达

比较分析HSL和PPARγ基因在湘西黄牛不同组织中的发育性表达规律,以探讨HSL和PPARγ基因与湘西黄牛脂肪酸代谢的关系。利用实时荧光定量PCR技术检测HSL和PPARγ基因在6,18,30月龄湘西黄牛的肝脏、肌肉组织(背最长肌)、脂肪组织(皮下脂肪和腹腔脂肪)中mRNA的相对表达量。结果表明:HSL基因在湘西黄牛肝脏、背最长肌、皮下脂肪和腹腔脂肪的4个部位中的表达量随月龄增长依次极显著减少(P0.01),而PPARγ基因正好相反。6月龄时,肝脏中HSL基因的表达量显著高于其他3个组织(P0.05),PPARγ基因皮下脂肪表达量显著高于肝脏(P0.05); 18月龄时,HSL基因在4个组织中的表达量按大小关系依次为肝脏≈背最长肌皮下脂肪腹腔脂肪; PPARγ基因在4个组织中的表达量按大小关系依次为皮下脂肪肝脏≈腹腔脂肪背最长肌; 30月龄时,HSL基因在4个组织中的表达量按大小关系依次为肝脏背最长肌皮下脂肪≈腹腔脂肪; PPARγ基因在4个组织间的表达呈现两两差异显著(P0.05),其表达量依次为肝脏皮下脂肪腹腔脂肪背最长肌。30月龄的粗脂肪(EE)含量和饱和脂肪酸(SFA)含量显著高于6月龄和18月龄的(P0.05),18月龄和30月龄湘西黄牛肉多不饱和脂肪酸(PUFA)含量显著高于6月龄的(P0.05); 30月龄时单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量较高,但显著低于18月龄的(P0.05)。由此可见,HSL和PPARγ基因在湘西黄牛不同部位脂肪组织和肌肉组织中均有表达且随月龄与部位的不同表达不同,存在月龄和组织差异性,且二者的表达规律呈负相关。在动物生产应用中,建议湘西黄牛在30月龄左右再屠宰食用,口感及营养价值更好。     

饲喂青贮桑叶对陕北白绒山羊PPARγ、ADIPOQ、aP2 mRNA表达的影响

试验旨在研究日粮中添加不同水平的青贮桑叶对陕北白绒山羊脂肪组织(皮下脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪)、肝脏、肌肉组织中PPARγ、ADIPOQ、aP2mRNA表达的影响。选取8~9月龄体重相近体况基本一致的陕北白绒山羊羯羊40只,随机分为4组,分别饲喂含青贮桑叶为0%(Ⅰ组),10%(Ⅱ组),15%(Ⅲ组),20%(IV组)的日粮,试验期70d,其中预试期10d,正试期60d;饲养试验结束后屠宰,取皮下脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪、肝脏、背最长肌组织进行RT-PCR,检测上述基因mRNA表达量。结果如下,PPARγ、ADIPOQ、aP2 mRNA在陕北白绒山羊不同组织部位均有表达,PPARγ、aP2mRNA在皮下脂肪组织表达量显著高于所检测的其他组织(P0.05),ADIPOQ mRNA在脂肪组织的表达显著高于肝脏和肌肉组织(P0.05)。在皮下脂肪组织和肝脏,PPARγ、ADIPOQ、aP2mRNA的表达量I组显著高于其他组(P0.05),不同添加水平的青贮桑叶对其他组织部位PPARγ、ADIPOQ、aP2mRNA的表达量的影响不一致。结果表明,饲喂青贮桑叶能显著影响陕北白绒山羊脂肪代谢相关基因mRNA的表达,青贮桑叶可以作为潜在的具有降脂功效的饲料补充料添加到山羊饲料中以调节脂肪沉积改善肉品质。     

杂交肉牛背最长肌PPARγ基因与脂肪代谢的研究

为了阐明过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)对脂肪代谢的影响,试验选择红安格斯牛、西门塔尔牛、草原红牛和夏洛莱牛各6头,分为4组,在相同饲养条件下育肥180 d,屠宰,采样,采用实时荧光定量技术测定背最长肌PPARγ基因mRNA表达量,用索氏提取法测定背最长肌脂肪含量。结果表明:草原红牛肌内脂肪含量显著高于其他3个品种牛(P0.05),顺序为草原红牛夏洛莱牛西门塔尔牛红安格斯牛;草原红牛PPARγ基因mRNA表达量显著高于其他3个品种肉牛(P0.05),顺序为草原红牛夏洛莱牛西门塔尔牛红安格斯牛。说明PPARγ基因对脂肪合成代谢有正向调控作用。     

绵羊TRA2B基因的克隆、序列信息与表达分析

旨在研究绵羊TRA2B基因的结构与功能,探讨其在两品种脂尾型绵羊脂肪等不同组织中的表达和调控特性。采用RT-PCR克隆TRA2B基因编码区(CDS)并对其进行生物信息学分析;Real-time PCR检测广灵大尾羊和小尾寒羊8月龄公羊共8只心、肝、肾、小肠、睾丸、肾周及尾脂肪组织、股二头肌中TRA2B基因mRNA的表达。结果表明,TRA2B基因CDS区长867bp,编码288个氨基酸。生物信息学分析表明,TRA2B为不稳定的水溶性蛋白,无信号肽和跨膜域,有2个O-糖基化位点和70个磷酸化位点,109~196氨基酸残基为RRM保守结构域。TRA2B基因mRNA在所检测的组织中均有一定的表达,睾丸中表达量最高,显著高于肾、肾周脂肪与尾脂(P0.05)以及肝、股二头肌和小肠中的表达量(P0.05),心中表达量最低(P0.05)。品种间总mRNA表达量差异不显著(P0.05),品种因素显著影响该基因组织间的表达(P0.05)。TRA2B可能在绵羊繁殖及脂质代谢中发挥重要作用。为深入研究TRA2B在绵羊中的基因功能提供了理论基础。     

PPARγ与FAS基因在白洗猪及苏白杂交F1代不同组织中的表达分析

为研究PPARγ和FAS基因在白洗猪及其杂交一代(苏太猪与白洗猪的杂交一代,SBF1代)不同组织中的表达规律,本实验采用实时荧光定量PCR技术分析PPARγ基因和FAS基因mRNA在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、皮下脂肪和背最长肌8个组织器官中的表达水平。结果显示:PPARγ和FAS基因在白洗猪和SBF1代8个组织中均有表达,PPARγ基因在白洗猪和SBF1代皮下脂肪组织中的表达量极显著高于其他组织,且白洗猪的皮下脂肪组织表达量显著高于SBF1代猪;FAS在2个猪种皮下脂肪组织的表达量均极显著高于其他组织,且SBF1代猪的皮下脂肪组织表达量显著高于白洗猪。结果提示,PPARγ与FAS基因可能在白洗猪和SBF1代猪的脂肪沉积中发挥重要作用,推测在白洗猪中PPARγ基因对其脂肪沉积作用更大,在SBF1代猪中FAS作用更显著,可为白洗猪种质资源利用与新品种培育提供参考。     

广灵大尾羊TP53INP2基因的克隆、生物信息学分析及其在不同脂肪组织中的表达研究

本研究旨在克隆绵羊TP53INP2基因CDS区,分析基因mRNA序列及其编码蛋白的性质,并检测该基因在5种脂肪组织中的表达情况.选择广灵大尾羊为研究对象,PCR扩增TP53INP2基因的CDS区,生物信息学软件分析其性质,实时荧光定量PCR检测脂肪组织表达量.结果显示:绵羊TP53INP2基因CDS全长为675 bp,...     

日粮能量和蛋白水平对滩羊脂肪组织PPARγ和FABP4 mRNA表达的影响

旨在研究日粮能量和蛋白水平对滩羊脂肪组织中PPARγ和FABP4mRNA表达的影响。选择健康、体重相近的滩羊112只,公母各半,随机分4组,每组4个重复,每个重复7只羊。参考肉羊饲养标准NY/T(816-2004),根据生长阶段(22~28、29~35、36~40kg)以目标增重设计标准日粮,每阶段设置0.84×标准(I组)、0.96×标准(II组)、1.08×标准(III组)和1.20×标准(IV组)4个营养水平日粮,分别饲喂4组试验滩羊。于每阶段末每个重复屠宰1只试验羊,取尾部脂肪、肾周脂肪和皮下脂肪组织,通过实时荧光定量PCR检测PPARγ和FABP4mRNA表达水平。结果表明,尾部脂肪组织,在22~28和36~40kg阶段末,II组PPARγ和FABP4mRNA表达量显著高于其他组(P0.05);在29~35kg阶段末,II组FABP4mRNA表达量显著高于其他组(P0.05),且IV组mRNA表达量显著低于其他组(P0.05)。肾周脂肪组织,在3个不同阶段末,II组PPARγmRNA表达量显著高于其他组(P0.05),且IV组mRNA表达量显著低于III组(P0.05)。在22~28kg阶段末,II组和III组FABP4mRNA表达量显著高于其他组(P0.05);在29~35kg阶段末,II组FABP4mRNA表达量显著高于IV组(P0.05);在36~40kg阶段,I组和II组FABP4mRNA表达量显著高于其他组(P0.05)。皮下脂肪组织,在3个阶段末,各组PPARγ和FABP4mRNA表达无显著差异(P0.05)。结果表明,日粮能量和蛋白水平对滩羊深层脂肪组织(肾周脂肪)中PPARγ和FABP4mRNA表达的影响大于浅层脂肪组织(皮下脂肪),对尾部脂肪组织中PPARγ和FABP4mRNA的表达有影响。     

C／EBPβ基因与PPARγ基因在胎猪脂肪组织和原代培养的脂肪细胞中的表达

研究采用实时定量RT-PCR方法对发育到30,60,90日龄的胎猪脂肪组织中C/EBPB与PPARγ基因的表达情况进行检测,并且对2个基因在原代培养的脂肪细胞中的表达情况进行检测.结果显示:在30,60日龄胎猪的脂肪组织中并没有检测到C/EBPB基因的表达,在90日龄胎猪的脂肪组织检测到其低水平表达;PPARγ基因在30日龄胎猪的脂肪组织中已经表达,并且在60,90日龄胎猪的脂肪组织中仍然持续表达.在原代培养的前脂肪细胞中,2个基因均表达;诱导后C/EBPB基因的表达量在24小时达到高峰,48小时和72小时时表达量显著回落;诱导后PPARγ基因的表达量明显升高,24小时达到高峰,之后随着培养时间的延长表达量逐渐降低.     

两个呼伦贝尔羊品系不同部位脂肪细胞形态及脂肪代谢相关基因表达差异分析

试验旨在探讨呼伦贝尔羊巴尔虎品系(半椭圆状尾)和短尾品系(小桃状尾)脂肪沉积差异的分子机制。随机选择处于相同饲养管理条件下5月龄呼伦贝尔母羊21只(其中巴尔虎品系11只、短尾品系10只),测量其体尺、尾型和胴体重指标。组织切片观察8个部位脂肪细胞的形态,测定脂肪组织甘油三酯(TG)含量,并进一步用实时荧光定量PCR检测脂肪代谢相关基因在不同脂肪组织中的表达差异。结果显示,同月龄两品系羊胴体重、体尺及尾型指标差异显著或极显著(P0.05;P0.01)。虽然两品系羊同一部位的脂肪细胞形态基本一致,但巴尔虎品系尾部脂肪细胞面积和体积均大于短尾品系(P0.01),并且皮下、网膜和尾部脂肪组织中的TG含量在两品系羊间差异显著或极显著(P0.05;P0.01)。ATGL、PPARγ、C/EBPα和SREBP 4个脂代谢相关基因在巴尔虎品系个体中的mRNA水平均显著或极显著高于短尾品系(P0.05;P0.01);巴尔虎品系中ATGL和SREBP基因的表达与TG含量分别呈显著负相关和正相关(r=-0.965、0.972)。综上所述,两个呼伦贝尔羊品系在生长和脂肪代谢等方面存在较大差异。本研究结果可为进一步深入解析绵羊脂尾形成的分子机制提供理论依据。     

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。     

大河乌猪PPARγ2基因多态性分析

过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)包含α、β、γ3种亚型,其中PPARγ亚型主要分布在脂肪组织中,在脂肪代谢和脂肪细胞分化中起着特别重要的作用。本研究利用PCR-单链构型多态性(PCR-SSCP)技术,检测了75头大河乌猪PPARγ2基因第2外显子区的遗传变异。结果表明,所检测的样本均为AA基因型,且未发现多态性。     

朗德鹅填饲后不同组织PPARγ基因mRNA表达量差异的初步研究

本研究采用荧光定量PCR检测了填饲、未填饲朗德鹅肝脏、皮下脂肪、腹脂和肌肉组织PPARγ基因mRNA的表达水平,并与谷丙转氨酶等6种血清生化指标进行了相关性分析。结果表明：在肝脏组织中,填饲组PPARγ 基因mRNA的表达量极显著高于对照组中该基因的表达量（P〈0.01）;肝脏组织PPARγ 基因mRNA表达水平与肝脏指数、血清谷丙转氨酶含量呈显著正相关（P〈0.05）,腹脂PPARγ基因mRNA表达水平与肝脏指数、血清谷丙转氨酶含量呈显著正相关（P〈0.05）,皮下脂肪PPARγ基因mRNA表达水平与肝脏指数、血清谷丙转氨酶含量呈极显著正相关（P〈0.01）。结果表明肝脏、皮下脂肪、腹脂组织PPARγ基因mRNA的表达水平与朗德鹅肥肝形成有一定的关系。     

PPARγ在动物脂肪发育中的研究进展

脂肪是动物体内主要的能量贮存形式。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)属于核受体超家族成员,在脂肪代谢过程中发挥重要的调节功能。PPARγ包括4种亚型结构,其中仅PPARγ1和PPARγ2在脂肪组织中表达。PPARγ在脂肪细胞分化和脂质代谢过程中起关键作用,其功能受多种转录因子(ZFP423、C/EBPs、KLFs等)的调节。文章通过对PPARs的结构特点、PPARγ在脂肪组织中的表达规律和分子作用机制进行综述,以期为深入了解脂肪组织的形成规律、改善肉品质提供理论依据。     

氧化应激对猪前体脂肪细胞分化及PPARγ选择性剪接的影响

营养代谢、氧化剂等各种内外环境因素都可能破坏机体氧化还原平衡,引发氧化应激,影响脂肪细胞功能及代谢;PPARγΔ5是PPARγ mRNA前体选择性剪接产物,可能调控脂肪细胞分化。本研究通过分离培养猪前体脂肪细胞,用H₂O₂处理构建氧化应激细胞模型,采用油红O染色提取法检测细胞分化,实时荧光PCR检测成脂分化相关基因和PPARγΔ5 mRNA表达,研究氧化应激对猪脂肪细胞分化及PPARγ选择性剪接的影响。结果表明,H₂O₂诱导的氧化应激显著抑制猪前体脂肪细胞分化(P<0.05),极显著下调C/EBPα和PPARγ及其下游生脂基因FABP4和SCD的表达(P<0.01),极显著上调Txnip和LPL表达(P<0.01)。此外,H₂O₂处理极显著降低剪接因子SRSF1及PPARγΔ5表达(P<0.01)。综上所述,氧化应激可通过抑制转录因子C/EBPα和PPARγ表达及促进Txnip表达减弱猪前体脂肪细胞分化,并抑制PPARγ基因选择性剪...     

绵羊ANGPTL4基因的多态性及其与尾型和屠宰性状的关联研究

血管生成素样蛋白4(ANGPTL4)可以通过不同方式调节脂肪代谢。本研究利用PCR-SSCP技术检测绵羊ANGPTL4基因5(非编码区的单核苷酸多态性(SNPs)以揭示品种间的遗传差异。研究SNP基因型与性状间的关联以估计该基因的遗传变异对绵羊尾型和屠宰性状的效应。结果表明:供试个体为2个不同脂尾型绵羊品种,即广灵大尾羊和小尾寒羊6个年龄段共96个个体(每品种公、母各半)。设计10对引物,对长度为2436 bp的非编码序列进行扩增。在该序列上检测到8个SNPs,其中,-1691 CG和-577 TG 2个颠换的等位基因频率存在显著的品种间差异。-1691 CG和-1625 GA均以正向超显性遗传方式影响2个品种的尾长、宰前体重和胴体重,以负向超显性效应方式影响广灵大尾羊的屠宰率。有关结果为这两个突变的实际应用提供了科学依据。