动物生物钟基因研究进展

昼夜节律生物钟是一种以近似24小时为周期的自主维持的振荡器,由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。生物钟机制的研究已深入到分子水平。生物钟相关基因相继被分离鉴定,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。本文介绍了果蝇和小鼠主要生物钟基因的发现以及其突变体对生物昼夜节律的影响,展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。     

胆汁酸对动物糖脂代谢的调控及在动物生产中的应用

胆汁酸是糖脂代谢中的重要调控物质,具有乳化脂肪、促进营养物质吸收、改善肠道微生物组成、调节免疫系统的作用。胆汁酸可以通过调节肠道中的脂肪吸收、胆固醇排泄以及肝脏的胆固醇合成来影响机体的糖脂代谢。此外,胆汁酸还可以影响动物体内胰岛素的敏感性和分泌,从而对血糖水平和胰岛素抵抗产生影响。目前,关于胆汁酸的合成机制以及疾病方面的研究较为完善,但胆汁酸在动物生产中的应用还较少。胆汁酸除促进脂肪的乳化吸收外,在提高生产性能、保护肠道健康、缓解热应激、保护肝脏等方面也具有显著效果。文章从胆汁酸的合成调控、对糖脂代谢的影响以及在动物生产中的应用等方面进行综述,以期为胆汁酸的进一步的开发与利用提供参考。     

一磷酸腺苷激活的蛋白激酶对动物糖脂代谢的调节作用

一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)广泛存在于真核细胞中,AMPK的活性受一磷酸腺苷(AMP)/三磷酸腺苷(ATP)的调节,应激反应可通过ATP的产生减少或消耗使细胞内AM P/ATP增加,从而激活AMPK。激活的AMPK可通过磷酸化下游靶蛋白,改变脂类和碳水化合物代谢,使其朝着抑制ATP消耗过程、促进ATP生成反应的方向进行,即抑制脂肪酸和糖原合成,促进脂肪酸氧化分解和葡萄糖的吸收,从而迅速恢复细胞中的能量,因此AMPK被称为"细胞能量调节器",在动物适应环境的过程中发挥着重要的作用。本文在国内外已有文献报道基础上,对AMPK的结构、分布、活性调节及对糖脂代谢的调节作用进行综述。     

不同高精料耐受时间对泌乳期山羊肝脏糖脂代谢的影响

为了研究饲喂高精料日粮对泌乳期山羊肝脏糖脂代谢的影响,试验选用16只健康经产泌乳中期关中奶山羊,随机分为3组,低精料组(LC, n=5)、长期高精料组(HL, n=7)和短期高精料组(HS, n=4)。实验结束后采集血液和肝脏组织。结果显示,与LC组相比,HL和HS组奶山羊血糖和肝糖原水平显著升高(P<0.05),血液中甘油三酯(TG)水平显著降低(P<0.05),胆固醇(Tch)含量没有显著变化(P>0.05);HS组山羊肝脏TG和Tch水平显著增加(P<0.05),HL组无显著变化 (P>0.05)。HL组肝脏中丙酮酸羧化酶(PC)和葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)mRNA表达水平显著上调;HS组肝脏PC、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR) mRNA表达水平显著升高(P<0.05),SREBP-2有升高的趋势(P=0.76),肉碱棕榈酰转移酶-1(CPT-1)和胆固醇7α-羟化酶(CYP7α1)mRNA表达显著下降(P<0.05);线粒体型磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK2)蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。以上结果表明,短期饲喂高精料日粮能增强肝脏糖异生能力,促进肝脏胆固醇和脂肪合成;而长期饲喂高精料日粮能增强肝脏糖异生作用,但对胆固醇和脂肪代谢相关基因的表达没有影响。     

光照和温度影响昆虫昼夜节律生物钟的分子机制

昼夜节律是生物界最普遍的生物钟节律。模式昆虫果蝇(Drosophila)的昼夜生物钟即是一种"转录-翻译-抑转录"调节机制。其中,光照是一种调控生物钟的重要授时因子,能引起时间相位的延迟和提前;环境温度也是一个重要的授时因子,只需1~2℃的改变就可影响生物钟的时间相位。温度诱导生物钟的机制与光照相似,都需要隐花色素(CRY)蛋白的参与,周期蛋白(PER)-永恒蛋白(TIM)-CRY蛋白复合体在光线和温度的诱导路径中都发挥着重要作用。温度与光照可以协同发挥作用,共同调节生物钟,但光照与温度在诱导生物钟基因per和tim表达方面也存在着差异:光照条件下per与tim基因的表达节律变化为平行关系;而温度条件下per的表达峰比tim的表达峰早出现。家蚕(Bombyxmori)滞育是一种非常典型的对环境温度和光照进行主动适应的机制,因而家蚕有可能成为研究这2种授时因子协同作用的模式生物。     

生物钟对哺乳动物生理代谢、繁殖和肠道菌群影响的研究进展

进化过程中生物钟通过将合成代谢和分解代谢两种代谢过程进行时间上的分离,优化代谢效率;同时使动物机体的代谢循环与睡眠/活动循环同步,维持基本的代谢节律。哺乳动物的繁殖性能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴的调控。下丘脑视交叉神经上核的主生物钟能够产生自发性振荡并且感受光周期的变化,引发褪黑素分泌的变化。褪黑素(MT)作为一种重要的节律调节因子和生殖激素,介导下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物繁殖性能。同时肠道菌群的变化作为一种繁殖障碍的反映逐渐引起人们的关注。本文将重点阐述昼夜节律对宿主能量代谢、繁殖性能以及肠道菌群之间的相互作用,主要包括中枢生物钟视交叉神经上核(SCN)通过褪黑素介导的下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物的繁殖节律。     

生物钟PER基因作用机理及光照对其影响的研究进展

生物节律广泛存在于生物界,随着科技的发展,人们对生物节律的认识已经进入了分子阶段。生物钟基因产生和控制昼夜节律的运转,PER基因是人们第一个鉴定和克隆的生物钟基因。人们不仅研究了解了PER基因的结构及其在生物钟机制中的作用,而且对其在其他方面的影响也有了较深入的研究。光照是人们生物节律性的重要影响因素,研究光照对PER基因的影响越来越受到人们的重视,成为     

诱发滞育的温度和光照条件对家蚕胚胎生物钟信号主要基因表达的影响

为了深入研究温度和光照等昼夜节律授时因子对家蚕滞育的调控机制,以常规诱导滞育发生的温度与光照条件处理胚胎发育后期蚕卵,调查家蚕胚胎生物钟信号环路主要基因Cry1、Cry2、Per和Tim的表达对授时因子振荡变化的响应。结果显示:光照能够上调Cry1基因在家蚕胚胎发育后期的表达,温度则可改变该基因表达的振荡周期相位;温度在改变Cry2基因振荡表达相位的同时,低温(15℃)还能上调该基因在家蚕胚胎发育后期的表达;温度升高可缩短Per基因表达的振荡周期;黑暗诱导Tim基因振荡表达,温度则能够改变Tim基因表达的振荡周期相位。结果提示:家蚕胚胎中可能存在与其他昆虫类似的以CRY1为光感受器因子的生物钟信号环路,Cry1、Cry2、Per和Tim是家蚕胚胎期能够响应昼夜节律授时因子光照和温度而诱导滞育发生的生物钟基因。     

生物钟生理功能及影响因素的研究进展

生物钟普遍存在于生物界,能够使生物体本身的节律与环境的节律同步化,调控着机体生命活动和生理功能。对昼夜节律生物钟的作用机制、生理功能及影响因素进行综述,以期为生物节律的深入研究提供参考。     

铜、维生素A及互作效应对肉仔鸡糖脂代谢的影响

选用1日龄艾维因肉仔鸡448只,随机分为8个组,每个组4个重复,每个重复14只鸡(公母各1/2)。采用4×2(Cu×VA)完全随机设计,日粮Cu的添加量为0、8、150和225mg/kg,VA的添加量为1500和5000IU/kg,探讨肉仔鸡体内Cu与VA对血清糖脂代谢的影响。结果表明:低Cu(0~8mg/kg)组显著降低血糖(GLU)、血清胆固醇(CHO)和血清高密度脂蛋白(HDL)浓度,显著提高血清胰岛素(INS)、血清甘油三酯(TG)和血清乳酸脱氢酶(LDH)浓度;高VA(5000IU/kg)组极显著降低GLU、CHO、TG、HDL和LDH浓度,极显著提高INS浓度;Cu(225mg/kg)×VA(5000IU/kg)组显著降低GLU、INS、CHO和TG浓度,Cu(0~8mg/kg)×VA(5000IU/kg)组极显著降低血清HDL和LDH浓度。因此,在肉仔鸡日粮中另外添加Cu水平为0~8mg/kg,VA水平为5000IU/kg时,有利于肉仔鸡糖原及脂肪合成。     

生物钟基因Clock研究进展

在哺乳动物中,Clock基因是最早被发现和鉴定的生物钟基因。它编码BHLH／PAS转录因子家族成员,是动物近日节律的调控者,在节律时钟的组织中起着中心作用。小鼠Clock基因长约100 kb,有24个外显子,cDNA全长约10 kb。它影响小鼠的发情周期和妊娠情况。人类hClk的cDNA编码蛋白(CLOCK)序列为2538 bp,其中89％与鼠类似。846个氨基酸残基,其中96％与鼠的CLOCK蛋白一致。位于4号染色体长臂(4q12),含20个外显子,其内含子／外显子的组成也与小鼠一样。     

钙磷代谢对动物骨骼健康影响的研究进展

骨骼构成机体结构的基本框架,骨形成和骨吸收的动态平衡关系到骨骼健康。钙和磷是动物体骨骼生长发育过程中重要的矿物质元素,机体对其吸收与调控直接影响骨代谢过程。血钙和血磷水平的变化,改变了机体相关调节激素的分泌,而这些激素可影响骨骼发育,因此,钙、磷代谢与骨骼健康紧密相关。综合国内外钙、磷代谢和骨代谢等方面的研究,从钙、磷的吸收和代谢,含量和比例以及钙磷代谢相关调节激素对骨骼发育的调控机制等方面进行综述,旨在为后续动物钙、磷代谢和骨骼之间调控的研究提供参考。     

动物脂肪代谢与肥胖基因调节研究进展

动物脂肪代谢受到多种因素的调控,其中最重要的是基因调控.肥胖基因是近年来克隆的新基因,该基因表达产物瘦蛋白是反映体内脂肪含量和调节的重要信号因子,具有调节摄食行为,增加能量消耗和降低动物采食量的作用.文章就肥胖基因对动物脂肪代谢调节的关系进行了综述.     

支链氨基酸调控机体糖代谢的研究进展

支链氨基酸是体内最丰富的必需氨基酸,包括亮氨酸﹑异亮氨酸和缬氨酸。支链氨基酸具有促进蛋白质合成、提高机体免疫力和促进胚胎发育等生理功能。支链氨基酸在机体糖代谢调节中发挥着重要作用,其可以通过调控机体胰岛素的分泌﹑胰岛素的敏感性以及葡萄糖转运载体的表达和易位等方式调控糖代谢。本文对支链氨基酸在体内的代谢途径及其调控机体糖代谢的途径进行综述。     

动物脂肪代谢激素调控分子机理的研究进展

激素对脂肪代谢调节机理的共同特点是一方面通过自身的受体介导,另一方面又通过干扰其它激素的信号传导通路的某个环节来发挥作用。其作用既可从ＤＮＡ水平 上调节相关基因的表达和ｍＲＮＡ水平上调节转录物的稳定性,也可从蛋白质水平上通过磷酸化来调节酶及相关蛋白质的活性。不同水平的调节作贯穿于整个脂肪代谢及其它物质代谢的相互作用之中,也就构成了脂肪代谢研究的独特性和复杂性,及其与其它代谢研究的不可分割性。     

不同氟来源和不同氟水平对0～3周肉仔鸡脂肪代谢的影响

选用２００只一日龄ＡＶＩＡＮ肉仔鸡随机分成１０组,除对照组为３８只外,每组为１８只,研究不同氟源和不同氟水平对０～３周肉仔鸡脂肪代谢的影响。氟源有３种,分别为氟化钠（ＮａＦ）,添加水平为３５０、７００、１０５０ｍｇ／ｋｇ,氟化钙（ＣａＦ２）,添加水平为３５０、７００、１０５０ｍｇ／ｋｇ,磷酸氢钙（ＣａＨＰＯ４）,添加水平为２５０、３５０、５５０ｍｇ／ｋｇ。对照组则采用低氟磷酸氢钙配制,含氟为６０ｍｇ／ｋｇ。研究结果表明在同一氟源下,随日粮肉仔鸡氟含量的增加,肝氟含量增加（Ｐ＜０．０１）,而肝脂降低（Ｐ＜０．０５）;血清胆固醇和甘油三脂含量基本呈下降趋势（Ｐ＜０．０５）;不同氟源的日粮对肝脂、血清胆固醇和甘油三脂的影响程度存在一定的差别。ＮａＦ和ＣａＨＰＯ４使肝脂、血清胆固醇和甘油三脂下降趋势比ＣａＦ２更显著些。     

肉牛真胃灌注不同水平的葡萄糖和酪蛋白对日粮氮代谢调控的研究

３头带有瘤胃和真胃瘘管的肉牛（３７５±２５ｋｇ）饲喂全羊草以满足维持需要,设计３个对比试验,每个试验均向瘤胃内持续灌注高乙酸摩尔比例（７５％）的混合ＶＦＡ。试验１,真胃每天持续灌注１００ｇ,２５０ｇ和４００ｇ葡萄糖;试验２,真胃每天持续灌注２００ｇ,３００ｇ和４００ｇ酪蛋白;试验３,真胃每天持续灌注２５０ｇ葡萄糖与２００ｇ,３００ｇ,４００ｇ酪蛋白组成的混合物。连续７天灌注后测定氮平衡。试验结果表明,真胃灌注葡萄糖、酪蛋白及两者的混合物均能增加氮沉积和可消化氮转化为沉积氮的效率（ＲＮ／ＤＮ）,经回归分析,可消化氮转化为沉积氮的效率（ｙ,％）与真胃葡萄糖灌注量（ｘ,ｇ／天）之间存在线性正相关,回归方程为ｙ＝２５．０８２＋０．１０６９ｘ（ｒ＝０．９８９,ｎ＝４）;与真胃酪蛋白灌注量（ｘ,ｇ／天）之间存在曲线正相关,回归方程分别为ｙ＝３３．４７０＋３．３８２１ｎｘ（ｒ＝０．９７０,ｎ＝４）;与真胃葡萄糖和酪蛋白混合物的灌注量（ｘ,ｇ／天）之间也存在曲线正相关,回归方程为：Ｙ＝３５．８７０＋４．０７９ｌｎｘ（ｒ＝０．９８５,ｎ＝４）。真胃灌注葡萄糖和酪蛋白的混合物比单独灌注葡萄糖时氮的转化效率提高了１９．４１％（Ｐ?