动物脂肪沉积程序化及精氨酸的调控作用

脂肪的过度沉积常伴随着胰岛素抵抗、Ⅱ型糖尿病等代谢病症,既危害人类健康,带来经济负担,也会在农业生产中影响畜牧产品的质量。脂肪的沉积,始于胚胎期脂肪组织的发育,是一系列程序化作用的结果。脂肪沉积受多方因素影响,营养干预可以通过胚胎环境中的糖皮质激素浓度、线粒体功能、表观遗传、食欲中枢发育等方面影响胚胎脂肪沉积程序化。论文阐述了动物出生前后营养状况对脂肪沉积程序化的作用,对脂肪沉积的机制进行了初步探讨,并介绍了精氨酸营养在脂肪沉积中的应用。饮食中添加精氨酸为治疗脂肪过度沉积,提高畜牧生产水平,改善人类生活质量,开拓了新的思路。     

Advances on the Biosynthesis Mechanism of Bacterial Polysaccharides

Polysaccharide is the major component of bacterial cell that plays a significant role in the interaction between bacteria and their hosts. It aids the identification of bacteria, imparting virulence to the bacteria and adjusting host's immune response as well. Advance genomics research has deciphered several different bacterial polysaccharides sharing a common biosynthesis mechanism. The study of polysaccharides is mainly based on sequence analysis and prediction of genome in combination with metabolite analyses that still requires a detailed study. Researchers are now further focusing on their biosynthetic pathways to unveil the mechanisms underlying the diversity of these bacterial polysaccharides along with the host-pathogen interaction. It will open new doors for vaccine development and other therapeutic methods against pathogenic bacteria, and also provide technical support to control disease and cure at molecular level. This review states the mechanisms and relevant problems of biosynthesis and in vitro biosynthesis of peptidoglycan,O-antigen and capsular polysaccharides,and summarizes the application of bacteria polysaccharides in the aspects of searching for candidate antigens and controlling the targets of pathogenic bacteria and exploring genetic evolution of bacteria and biological synthesis.     

犬黄体功能调控机制研究进展

犬黄体具有异于其他家畜的生理结构和功能表现,其中最特别的是犬缺乏急性黄体溶解机制。犬黄体发生过程受催乳素、促黄体素和前列腺素E₂的复杂调控,溶解退化过程则对其他家畜主要的溶黄体激素--前列腺素F_2α不敏感。而黄体的存留对母犬的生殖活动却具有重要的意义,其自分泌或旁分泌的类固醇激素也在妊娠调控和发情周期的更迭中发挥重要作用。犬黄体的退化机制尚未明确,但国外已有包括被动退化在内的诸多假说。此外,黄体是为数不多具有完整生命周期的功能性组织（或器官）,其发生过程、功能实现和衰老溶解都在周而复始地进行,这对炎症反应、癌症发生和细胞凋亡等研究都具有重要的参考价值。作者综述了犬黄体的发生和退化过程中调控机制的研究进展,旨在为进一步深入研究犬黄体发生和退化的分子机制提供研究背景和理论依据。     

不同疏水性氨基酸对α-螺旋抗菌肽生物学活性的影响

天然抗菌肽具有较强的杀菌能力,但其较高的细胞毒性会使肽的细胞选择性降低。为了提高抗菌肽的选择特异性,本研究拟探讨不同疏水性氨基酸对α-螺旋抗菌肽生物学活性的影响及其抑菌机制。笔者采用α-螺旋肽GRX_2RX_3RX_2RG作为模板,分别以疏水性氨基酸色氨酸(Try,W)、苯丙氨酸(Phe,F)、缬氨酸(Val,V)、丙氨酸(Ala,A)、亮氨酸(Leu,L)和异亮氨酸(Ile,I)来替换X位置,得到了一系列富含疏水氨基酸的肽GW、GF、GV、GI、GA和GL。本研究检测了抗菌肽的二级结构、溶血活性、抑菌活性、盐离子活性,并对其抑菌的作用机制进行了研究。结果表明:通过CD光谱试验检测出GF、GI、GA和GL在细胞膜模拟环境中均表现出典型的α螺旋结构,而GV只在TFE中呈现α螺旋结构;溶血试验结果表明,GV和GA在浓度为128μmol·L^-1未表现出溶血活性,而其他肽均表现出较高的溶血活性;抑菌试验发现GV的最小抑菌浓度(MIC)的几何平均值为3.7μmol·L^-1,并具有最高的治疗指数(TI);盐离子稳定性试验表明,在NH_4^+、Zn²⁺和Fe³⁺中GV对大肠杆菌25922(E.coli ATCC 25922)的抑菌能力较稳定。进一步通过扫描电镜和内膜通透性试验对抗菌肽GV的抑菌机制进行分析,结果观察到GV能够通过穿透E.coli ATCC 25922和金黄色葡萄球菌29213(S.aureus ATCC 29213)促使细胞内容物流出而导致细菌死亡,以及通过时间和剂量依赖的方式穿透细菌内膜。综合以上结果,富含Val的GV具有较高的细胞选择性和成为高效抗菌药物的发展潜力。     

Predictive modes of action of pesticides in uterine adenocarcinoma development in rats

Endometrial adenocarcinoma in the uterine corpus is a malignant cancer that occurs in menopausal women and aged rodents. Because of the similarities in pathogenesis and morphology of endometrial adenocarcinoma in rodents and humans, prediction of the modes of action (MOA) in uterine carcinogenesis is important for extrapolation of rodent data to humans. Three MOAs have been accepted as major pathways for uterine carcinogenesis in rodents: 1) estrogenic activity, 2) increased serum 17beta-estradiiol (E2) to progesterone (P4) ratio and 3) modulation of estrogen metabolism to produce 4-hydroxyestradiol via P450 induction. Inhibition of estrogen excretion and increased aromatase in situ in the tumor are also a potential pathway. Here, chemicals showing uterine carcinogenicity were chosen from approximately 300 pesticides evaluated in Japan within the past decade, and their mechanisms were predicted using parameters from mechanistic and toxicity studies. Seven pesticides increased uterine tumor formation in rats, and the pathways of 4 pesticides could be predicted based on various mechanistic studies. The MOAs of cyenopyrafen and benthiavalicarb-isopropyl were predicted to be modulation of estrogen metabolism, while those of pyriminobac-methyl and spirodiclofen were predicted to be increased E2 to P4 ratio. The driven pathways of metazosulfuron and isopyrazam could not be predicted using several mechanistic studies. No mechanistic studies have been reported for sedaxane, which has a chemical structure and toxicological profile similar to isopyrazam. Our results indicated that appropriate mechanistic studies are useful for mechanism prediction in risk assessment. From this analysis, a flowchart showing a decision tree for predictive MOAs in uterine carcinogenesis was proposed.     

基于网络药理学及分子对接技术研究黄芪调控仔猪肠道菌群失调性腹泻的作用

【目的】基于网络药理学及分子对接技术研究黄芪调控仔猪肠道菌群失调性腹泻的有效活性成分及其作用机制。【方法】从TCMSP数据库搜集黄芪中药化合物成分,并获取其潜在靶点。利用GeneCards和OMIM数据库搜集肠道菌群失调性腹泻(flora imbalance diarrhea)的作用靶点,将两者预测的潜在作用靶点进行映射,获得共同作用靶点。运用STRING数据库构建靶点蛋白-蛋白相互作用(PPI)关系,用Cytoscape_3.8.0软件对其网络进行拓扑分析,用DAVID数据库对共同作用靶点进行富集分析,用AutoDuck_4.2.6软件对其核心成分与核心靶点进行分子对接。【结果】黄芪含有11个调控仔猪肠道菌群失调性腹泻核心成分,其对应靶点基因65个,疾病靶点854个,交集靶点25个。PPI网络中显示肿瘤坏死因子(TNF)、转录因子AP-1(JUN)、半胱氨酸蛋白酶-3(CASP3)、白细胞介素-6(IL6)、NF-κB抑制剂α(NFKBIA)、IL1B、IL10、细胞肿瘤抗原p53(TP53)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、C-C基序趋化因子2(CCL2)为关键靶点。GO功能和KEGG通路富集分析发现,黄芪有效成分主要通过美国锥虫病、炎症性肠病、阿米巴病、细胞因子-细胞因子受体相互作用、A型流感、疟疾、T细胞受体信号通路、沙门菌感染等信号通路参与转录调控、免疫反应、细胞对脂多糖的反应等生物过程。分子对接结果显示,槲皮素、山奈酚、芒柄花素等核心成分与TNF、IL1B等关键靶点结合紧密,亲和力较好。【结论】黄芪可能通过槲皮素、山奈酚、芒柄花素等主要活性成分作用于TNF、IL1B等靶点,通过参与美国锥虫病、炎症性肠病、疟疾、T细胞受体信号通路、沙门菌感染等信号通路进而治疗仔猪肠道菌群失调性腹泻。     

β-折叠抗菌肽的研发及应用策略

抗生素的滥用导致全球细菌耐药性问题愈发严重,严重威胁人类、畜禽健康及畜牧业发展,功能多样且不易导致细菌产生耐药性突变的抗菌肽（antimicrobial peptides,AMPs）逐渐发展为抗生素的潜在替代品。β-折叠是抗菌肽一个主要的二级结构分类,该类肽通常由一个或多个二硫键来维系结构的稳定,现已发现许多抗菌肽具有此类结构。相比于目前研究广泛的α-螺旋AMP,它们被认为拥有更强的抗酶解能力和更高的细胞选择性。本篇综述介绍了β-折叠抗菌肽的来源和抗细菌机理,并梳理了一些常见的分子设计方法和应用策略,以期为β-折叠抗菌肽的研发应用提供新思路。     

胆碱对奶牛肝脏脂肪代谢的调控作用及机制

围产期奶牛脂肪肝等营养代谢性疾病的防治和调控是提高生产性能和效益的关键.胆碱作为一种动物生长发育必需的营养素,在奶牛肝脏脂肪代谢调控方面发挥着重要的作用.饲粮中适当补充胆碱可以有效降低肝脏脂肪含量和预防脂肪肝,并维持肝脏的正常生理功能.胆碱主要通过上调脂肪分解和下调脂肪生成途径的基因和蛋白的表达水平来调节脂肪代谢,从而减少脂肪沉积,缓解脂肪肝.本研究在已有文献报道基础上,阐述了胆碱的特性和功能,围绕胆碱对动物肝脏脂肪代谢的调节作用及机制进行了综述,旨在为奶牛维持机体健康、提高反刍动物生产性能提供理论依据.     

氨基酸缺乏诱导细胞自噬的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体C1信号通路机制研究进展

自噬是机体维持自身稳态的一种重要生理活动,当体内氨基酸或葡萄糖等营养缺乏时,细胞会启动自噬。自噬受到多种信号通路的调节,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体C1(m TORC1)信号通路是其中重要的一条,它可以使自噬相关基因13(Atg13)磷酸化,抑制自噬起始。本文将围绕近年来报道的氨基酸缺乏诱导细胞自噬的m TORC1信号通路,包括小G蛋白、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、微小RNA(miRNA)、氨基酰-tRNA合成酶在其中的作用等研究进展进行综述。     

蛋氨酸在动物体内代谢途径与周转机制

蛋氨酸(Met)是动物机体的必需氨基酸,可作为合成蛋白质的底物,也是机体代谢重要的甲基和巯基供体,同时还参与多胺的形成。为此,Met的供应状况以及其在体内的代谢途径影响着机体的生长性能、生理活动,乃至于DNA和功能蛋白质的甲基化修饰,进而影响机体正常的生命活动。本文就Met的4种代谢通路及其相应的周转机制进行综述,以期为Met代谢机理研究和合理科学应用提供参考。