乙酸对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪酸从头合成相关基因表达量的影响
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软脂酸对奶牛乳腺上皮细胞甘油三酯合成及脂代谢相关基因表达的影响刘莉莉;林叶;高学军;李庆章【期刊名称】《中国乳品工业》【年(卷),期】2013(041)012【摘要】以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞为模型,研究软脂酸对细胞甘油三酯(Triacylglycerol,TAG)合成能力及脂代谢相关基因表达的影响.采用CASY细胞分析仪检测细胞活力和增殖能力,甘油三酯测试盒检测培养液中甘油三酯浓度;qRT-PCR检测目的基因相对表达丰度.结果显示:与对照组相比,200 μmol/L和250μmol/L的软脂酸能显著抑制细胞活力和增殖能力;50~150 μmol/L的软脂酸以浓度依赖方式显著增加培养液中甘油三酯的浓度;150 μmol/L的软脂酸使脂肪酸从头合成相关基因表达有下降趋势,但能不同程度地促进脂代谢其它相关基因的表达.本研究揭示软脂酸能促进乳腺上皮细胞甘油三酯合成,并对部分脂代谢相关基因转录有促进作用,但较高浓度的软脂酸能抑制细胞活力和增殖能力.【总页数】5页(P8-12)【作者】刘莉莉;林叶;高学军;李庆章【作者单位】东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S823.9+1【相关文献】1.油酸对奶牛乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响 [J], 邢媛媛;李红磊;李大彪;胡红莲;张兴夫;高民2.干扰CREB基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂质合成相关基因表达及甘油三酯合成的影响 [J], 马静; 姚大为; 杨春蕾; 李秋玲; 王添祯; 陈成彬; 宋文芹; 马毅3.通草提取物对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响 [J], 刘莉莉; 王博; 蒋倩倩4.干扰ELOVL6基因对奶牛乳腺上皮细胞脂代谢相关基因的表达及甘油三酯合成的影响 [J], 姚大为;赵淑颖;赵欣;杨春蕾;李玉鹏;丁向彬;马毅5.青蒿素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成相关基因表达的影响 [J], 侯昆;李欣;沈义媛;詹经纬;牛慧;熊本海;童津津;蒋林树因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
影响奶牛乳脂合成的因素分析文章来源:山东畜牧兽医更新时间:2011-3-7点击数:37 评论本文近二十年来,我国的奶牛业加速发展,牛奶的质量也越来越受到社会的广泛关注,原料奶以质论价已经成为乳品加工企业普遍的做法。
乳脂率偏低是经常出现的原料奶质量问题,奶农因此受到了较大的经济损失。
研究表明,乳脂率偏低受到多方面因素的影响,其中营养因素是主要的诱因。
本文对引起乳脂率降低的因素进行了分析,以使奶牛养殖者清楚其中的机理,更好的通过改善饲养管理避免发生乳脂率偏低的问题。
1乳脂脂肪酸的来源乳脂肪主要是甘油三酯,其中所有的中、短链脂肪酸是在乳腺中从头合成的,大部分长链脂肪酸来源于血液。
1.1脂肪酸的最初合成乳腺上皮细胞,主要以瘤胃发酵产生的乙酸和β-羟基丁酸为底物从头合成脂肪酸。
脂肪酸合成的最初4个C原子几乎有一半来自于β-羟基丁酸,另一半来自于乙酸合成。
牛乳中几乎从C4:0到C14:0的所有脂肪酸和大约50%的C16:0都是在乳腺最初合成。
1.2乳腺对血液脂肪酸的吸收正常饲养条件下,反刍动物血液三酰甘油主要为C16以上的长链脂肪酸,尤其是C16:0和C18:1,因此乳腺从血液吸收的也主要是这些脂肪酸,乳脂中一半左右的C16:0和其他碳原子数更多的长链脂肪酸均直接来自血脂。
而血脂来源于饲料脂肪的消化吸收和脂肪组织的动员。
饲料中脂肪酸主要被小肠黏膜上皮细胞合成的乳糜颗粒三酰甘油所结合。
脂肪组织动员产生的脂肪酸先与球蛋白结合,可供包括乳腺在内的许多组织利用。
据估计50%以上的乳脂源于血脂,Palmquist等估计来源于血脂的乳脂肪酸中88%源于饲料脂肪,12%来自于内源脂肪。
2影响乳脂合成的因素2.1遗传与生理因素不同奶牛品种的乳脂率有差别,如荷斯坦牛乳脂含量低,而娟姗牛、更赛牛乳脂含量高,这种差别主要是遗传因素造成的。
同品种奶牛,个体间存在乳脂率的差别,这种差别在一定程度上与遗传有关,因此可以通过育种提高牛群的乳脂率。
动物营养学报2018ꎬ30(8):3142 ̄3150ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006 ̄267x.2018.08.032赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响陈㊀璐㊀赵艳丽㊀郭晓宇㊀史彬林㊀闫素梅∗(内蒙古农业大学动物科学学院ꎬ呼和浩特010018)摘㊀要:本试验旨在研究赖氨酸(Lys)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响ꎬ深入探讨Lys对乳蛋白合成影响的机理ꎮ将第3代BMECs随机分为6组ꎬ各组培养基中Lys的浓度分别为0.5(对照)㊁1.0㊁2.0㊁4.0㊁8.0和16.0mmol/Lꎬ每组6个重复ꎮ37ħ㊁5%CO2培养48hꎬ之后采用化学发光法测定BMECs内三磷酸腺苷(ATP)的含量ꎬ采用实时荧光定量PCR法测定乳蛋白合成相关基因表达量以及采用蛋白质免疫印迹法测定乳蛋白合成相关蛋白的磷酸化水平ꎮ结果表明:随着Lys浓度的增加ꎬATP含量呈趋于显著的二次曲线升高(P=0.050)ꎻκ-酪蛋白(CSN3)(P=0.093)㊁哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)(P=0.005)㊁真核起始因子4E(eIF4E)(P=0.076)和磷酸腺苷活化的蛋白激酶α1(AMPKα1)基因表达量(P=0.045)呈显著或趋于显著的二次曲线变化ꎬ均为先升高后降低ꎻα-酪蛋白(CSN1S1)基因表达量(P=0.081)及mTOR(P=0.038)和p70核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)磷酸化水平(P=0.022)呈显著或趋于显著的一次线性降低ꎻ磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)的磷酸化水平呈显著的一次线性升高(P=0.014)ꎮ方差分析结果显示ꎬ添加Lys显著影响ATP含量㊁乳蛋白合成相关基因表达量及eIF4E磷酸化水平(P<0.05)ꎬ其中ꎬATP含量以2.0~16.0mmol/L组ꎬCSN1S1㊁β-酪蛋白(CSN2)㊁信号转导和转录激活因子5(STAT5)基因表达量以1.0~2.0mmol/L组ꎬmTOR基因表达量以1.0~8.0mmol/L组ꎬCSN3基因表达量以1.0~4.0mmol/L组ꎬ酪氨酸激酶2(JAK2)基因表达量以1.0~16.0mmol/L组ꎬS6K1基因表达量以2.0mmol/L组ꎬeIF4E基因表达量以2.0~8.0mmol/L组ꎬeIF4E磷酸化水平以2.0~4.0mmol/L组时促进效果较好ꎬ但16.0mmol/L组CSN1S1㊁CSN3㊁STAT5及mTOR基因表达量受到抑制ꎬ1.0~16.0mmol/L组真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)基因表达量受到抑制ꎮ总之ꎬLys浓度为1.0~2.0mmol/L时ꎬ对BMECs内乳蛋白合成相关基因表达的促进效果较好ꎮ关键词:奶牛ꎻ乳腺上皮细胞ꎻ赖氨酸ꎻ乳蛋白中图分类号:S823㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄267X(2018)08 ̄3142 ̄09收稿日期:2018-01-25基金项目:国家奶业 973计划 项目(2011CB1008003)作者简介:陈㊀璐(1990 )ꎬ女ꎬ山西襄汾人ꎬ硕士研究生ꎬ从事奶牛营养研究ꎮE ̄mail:1510560671@qq.com∗通信作者:闫素梅ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬE ̄mail:yansmimau@163.com㊀㊀乳蛋白是牛奶的主要成分ꎬ是评价牛奶质量的重要指标ꎮ氨基酸(aminoacidꎬAA)是合成乳蛋白的主要前体物ꎬ可以影响乳蛋白合成[1]ꎮ赖氨酸(lysineꎬLys)是乳蛋白合成主要的必需氨基酸(essentialaminoacidꎬEAA)ꎬ也是奶牛的限制性氨基酸ꎮ因此ꎬ深入研究Lys对乳蛋白合成的影响及机理ꎬ对调节乳腺内乳成分的合成和改善乳品质具有重要意义ꎮ李沐阳等[2]研究发现ꎬ玉米秸秆饲粮条件下奶牛阴外动脉灌注氨基酸能促进乳蛋白合成ꎮ王立娜[3]以奶牛乳腺上皮细胞(bo ̄8期陈㊀璐等:赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响vinemammaryepithelialcellsꎬBMECs)为模型在培养基中添加EAA发现ꎬ乳蛋白的合成量增加了ꎮGiallongo等[4]研究发现ꎬ奶牛灌注过瘤胃Lys后促进乳蛋白合成的同时ꎬ也改善了乳品质ꎮ可见ꎬLys在一定程度上影响了乳蛋白的合成ꎬ但前人的研究多集中在向奶牛体内灌注Lys影响乳蛋白合成的方面ꎬ对体外添加Lys影响乳蛋白合成及其机理方面的探索研究甚少ꎬ有必要对此进行深入试验研究ꎮ鉴于此ꎬ本研究以BMECs为模型ꎬ研究不同浓度Lys对乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响ꎬ为进一步探讨Lys对BMECs内乳蛋白合成的影响机理提供理论基础ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀主要试剂与仪器㊀㊀Ⅱ型胶原酶㊁DMEM/F12培养基㊁胰岛素转铁蛋白硒钠㊁胎牛血清㊁0.25%胰蛋白酶/乙二胺四乙酸(EDTA)购自Gibco公司ꎻLys(货号L8662)㊁氢化可的松㊁表皮生长因子㊁催乳素㊁琼脂糖购自Sig ̄ma公司ꎻRNAisoPLUS㊁PrimeScriptRTMasterMix和SYBRPremixExTaqTMⅡ购自TaKaRa公司ꎻ兔抗哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofrapamycinꎬmTOR)抗体(货号ab2732)㊁兔抗磷酸化mTOR抗体(货号ab84400)㊁兔抗真核起始因子4E(eukaryoticinitiationfactor4EꎬeIF4E)抗体(货号ab72116)㊁兔抗磷酸化eIF4E抗体(货号ab4774)㊁兔抗p70核糖体蛋白S6激酶1(riboso ̄malproteinS6kinase1ꎬS6K1)抗体(货号ab64804)㊁兔抗磷酸化S6K1抗体(货号ab126818)㊁兔抗真核起始因子4E结合蛋白1(eu ̄karyoticinitiation4Ebindingprotein1ꎬ4EBP1)抗体(货号ab2606)㊁兔抗磷酸化4EBP1抗体(货号ab75767)购自Abcam公司ꎻ兔抗磷酸腺苷活化的蛋白激酶α1(adenosine5  ̄mono ̄phpsphate ̄activeproteinkinaseꎬAMPKα1)抗体(货号YT0216)和兔抗磷酸化AMPKα1抗体(货号YP0575)购自Im ̄munoway公司ꎻ一抗稀释液㊁二抗稀释液㊁十二烷基四乙酸二钠(SDS)-聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)电泳液㊁转膜液㊁ECL化学超敏显色液购自北京碧云天公司ꎻ辣根过氧化物酶(HRP)标记山羊抗兔二抗(货号04-15-06)购自KPL公司ꎮ主要仪器:全自动酶标仪(SynergyH4ꎬ美国BioTek)㊁实时荧光定量PCR仪(ABI-7500ꎬ美国ABI)㊁电泳仪㊁转膜仪㊁蛋白成像系统(美国BIO ̄RAD)ꎮ1.2㊀原代BMECs的体外培养与试验设计㊀㊀在内蒙古自治区呼和浩特市北亚清真屠宰场选取3头3~5岁经产的健康泌乳中期的高产荷斯坦奶牛乳腺组织ꎬ参考Sheng等[5]采用的胶原酶消化法获得和培养BMECsꎬ当原代细胞贴壁率达到80%~90%后ꎬ用0.25%胰蛋白酶/EDTA对细胞进行纯化和传代ꎮ将第3代BMECs按照试验要求的细胞密度接种于不同细胞培养板上ꎬ于37㊁5%CO2条件下培养24hꎮ当细胞贴壁率达到80%~90%时ꎬ换为饥饿培养基ꎬ培养12h后ꎬ采用单因素完全随机试验设计ꎬ将细胞分为6组ꎬ在每组中加入不同浓度的Lys工作液ꎬ使反应体系中Lys终浓度分别为0.5(对照)㊁1.0㊁2.0㊁4.0㊁8.0和16.0mmol/Lꎬ每组6个重复ꎬ培养48hꎮDMEM/F12培养基中Lys的浓度为0.5mmol/LꎬLys的浓度参考高海娜[6]和李喜艳[7]的研究结果ꎬ并通过测定细胞相对增殖率[相对增殖率(%)=(试验组OD490nm/对照组OD490nm)ˑ100]确定ꎮ1.3㊀测试指标与方法㊀㊀BMECs内ATP的含量采用化学发光法测定ꎮ将细胞以5ˑ105个/孔的密度接种于6孔培养板上ꎬ按试验设计培养结束后ꎬ弃上清ꎬ每孔加入200μL裂解液ꎬ待细胞充分裂解后ꎬ收集细胞悬液ꎬ4ħ㊁15455ˑg离心5minꎬ取上清ꎬ立即根据ATP检测试剂盒说明书的方法进行测定ꎬ即用ATP检测裂解液将ATP标准溶液稀释为0.01㊁0.03㊁0.10㊁0.30㊁1.00㊁3.00和10.00μmol/L6个浓度ꎻ然后ꎬ用ATP检测试剂稀释液将ATP检测试剂按1ʒ9的比例稀释成ATP检测工作液ꎻ最后ꎬ在每个检测孔内加入100μLATP检测工作液ꎬ室温静置3~5minꎬ再向每孔内加入20μL样品ꎬ迅速混匀后用全自动酶标仪测定Lum值ꎬ再根据标准曲线计算出样品ATP浓度ꎬ用二辛可酸(BCA)蛋白质浓度试剂盒测样品中蛋白质浓度ꎬ将ATP浓度换算成nmol/mgprot形式ꎮ㊀㊀BMECs内总RNA按照Trizol法提取ꎮ将细胞以5ˑ105个/孔的密度接种于6孔培养板ꎬ按试验设计培养结束后ꎬ用酶标仪检测总RNA的纯度与浓度ꎬOD260nm/OD280nm在1.8~2.2表示提取的RNA纯度较好ꎮ总RNA完整性用2%琼脂糖凝胶电泳检测ꎮ将总RNA反转录成cDNAꎬ采用3413㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷PrimeScriptRTMasterMix试剂盒的方法进行ꎬ反转录体系为10μLꎮ基因表达量采用SYBRPremixExTaqTMⅡ试剂盒的方法进行测定ꎬ反应体系为20μLꎮ以磷酸甘油醛脱氢酶(glyceralde ̄hyde ̄3 ̄phosphatedehydrogenaseꎬGAPDH)为管家基因ꎬ对乳蛋白合成相关基因[α-酪蛋白(αs1 ̄ca ̄seinꎬCSN1S1)㊁β-酪蛋白(β ̄caseinꎬCSN2)㊁κ-酪蛋白(κ ̄caseinꎬCSN3)㊁酪氨酸激酶2(Januskinase2ꎬJAK2)㊁信号转导和转录激活因子5(signaltransducerandactivatoroftranscription5ꎬSTAT5)㊁mTOR㊁S6K1㊁4EBP1㊁eIF4E和AMPKα1]的表达量进行测定ꎬ其引物序列见表1ꎮ实时荧光定量PCR的反应程序为:95.0ħ预变性30sꎻ95.0ħ变性5sꎬ60ħ退火34sꎬ72ħ延伸20sꎬ进行40个循环反应ꎻ95ħ㊁5sꎬ60ħ㊁30sꎬ95ħ㊁15sꎬ51个循环ꎬ绘制熔解曲线ꎮ基因的表达量采用2-әәCt法计算ꎮ表1 乳蛋白合成相关基因的引物Table1㊀Primersofgenesinvolvedinmilkproteinsynthesis基因GenesGenBank登录号GenBankaccessionNo.引物序列Primersequences(5' 3')长度Length/bp来源Source磷酸甘油醛脱氢酶GAPDHXM_001252479F:GGGTCATCATCTCTGCACCTR:GGTCATAAGTCCCTCCACGA177Sheng等[5]α-酪蛋白CSN1S1NM_181029F:ACATCCTATCAAGCACCAAGGACTCR:GACGAAATGCTTTCAGCTTCCA192自行设计β-酪蛋白CSN2M-64755.1F:TCTGCCTCTGCTCCAGTCTTR:AGGAGGGGGCATTCACTTT116自行设计κ-酪蛋白CSN3NM_174294F:CCAGGAGCAAAACCAAGAACR:TGCAACTGGTTTCTGTTGGT148Sheng等[5]哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTORXM_001788228F:TGAACTGGAGGCTGATGGACACR:TGACTGGCCAGCAGAGTAGGAA83Sheng等[5]真核起始因子4E结合蛋白14EBP1BC120290F:GGCAGGCGGTGAAGAGTCR:CCTGGGCTGCGGGAT302Sheng等[5]p70核糖体蛋白S6激酶1S6K1DN544771F:CAAGCTTGCATGCTAATTTGTCCR:TTGAGTCCTGATCATGTCGAAGA101Sheng等[5]信号转导和转录激活因子5STAT5NM_001012673F:AAGACCCAGACCAAGTTCGCR:AGCACCGTGGCAGTAGCAT422自行设计酪氨酸激酶2JAK2DT897449F:TGAAGAAAACAGGTAATCAGACTGGAR:AACATTTTCTCGCTCAACAGCA101Sheng等[5]真核起始因子4EeIF4ENM_174310.3F:GAAGACTTTTGGGCTCTGTACR:CAGCTCCACATACATCATCAC82Sheng等[8]磷酸腺苷活化的蛋白激酶α1AMPKα1NM_001109802F:ACCATTCTTGGTTGCTGAAACTCR:CACCTTGGTGTTTGGATTTCTG80自行设计㊀㊀BMECs内乳蛋白合成相关的蛋白磷酸化水平采用蛋白质免疫印迹法测定ꎮ将细胞以5ˑ106个/瓶的密度接种于25cm2细胞培养瓶中ꎬ按试验设计培养结束后ꎬ弃掉上清ꎬ用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗细胞2遍ꎬ每瓶加入250μL含0.1%苯甲基磺酰氟化物(PMSF)的放射免疫沉淀测定(RIPA)细胞裂解液ꎬ4ħ裂解5min后刮下细胞ꎬ收集细胞悬液ꎬ4ħ㊁15455ˑg离心10minꎬ取上清用于检测蛋白磷酸化水平ꎮ取适量样品用BCA法测定总蛋白质浓度ꎬ随后分别向60μg的每种样品中添加5ˑ蛋白上样缓冲液ꎬ按照4ʒ1的质量体积比混合ꎬ100ħ加热5min使蛋白质热变性ꎬ然后按照蛋白质免疫印迹法的步骤进行电泳㊁转膜ꎻ将转膜后的醋酸纤维素(PVDF)膜分别与用一抗稀释液稀释500倍的一抗结合ꎬ于4ħ孵育过夜ꎬ随后使其分别与用二抗稀释液稀释1000倍的山羊抗兔二抗结合ꎬ室温摇床孵育1hꎻ最后用ECL化学超敏显色液进行显色ꎬ在蛋白成像系统上照44138期陈㊀璐等:赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响相分析ꎮ图片用Quantityone软件进行灰度值分析ꎬ各蛋白磷酸化水平数据采用各试验组与对照组相比的方法表示ꎮ1.4㊀数据统计分析㊀㊀数据采用SAS9.0软件的方差分析程序(ANOVA)进行显著性检验ꎬ同时用回归统计程序进行一次线性与二次曲线回归分析ꎬP<0.05表示组间的差异或回归关系显著ꎬ0.05ɤP<0.10表示组间的差异或回归关系趋于显著ꎬPȡ0.10表示组间的差异或回归关系不显著ꎮ2㊀结㊀果2.1㊀Lys对BMECs内ATP含量及乳蛋白合成相关基因表达的影响㊀㊀由表2可知ꎬBMECs内RGR呈显著的一次线性下降(P<0.001)ꎬ并且4.0~16.0mmol/L组的RGR显著低于对照组和1.0~2.0mmol/L组(P<0.05)ꎻATP含量以2.0~16.0mmol/L组显著高于对照组(P<0.05)ꎬ2.0mmol/L组最高ꎬ回归分析结果显示ꎬ随着Lys浓度的增加ꎬATP含量呈趋于显著的二次曲线升高(P=0.050)ꎮ随着Lys浓度的增加ꎬCSN1S1基因表达量呈趋于显著的一次线性降低(P=0.081)ꎻ以1.0~2.0mmol/L组显著高于其他组(P<0.05)ꎬ尤以2.0mmol/L组最高ꎬ但4.0~16.0mmol/L组显著低于对照组和1.0~2.0mmol/L组(P<0.05)ꎮ1.0~2.0mmol/L组的CSN2和STAT5基因表达量显著高于其他组(P<0.05)ꎬ以2.0mmol/L组最高ꎬ但CSN2以8.0mmol/L组最低ꎬSTAT5以4.0~16.0mmol/L组显著低于对照组(P<0.05)ꎻ1.0~16.0mmol/L组的JAK2基因表达量显著高于对照组(P<0.05)ꎮCSN3(P=0.093)㊁mTOR(P=0.005)㊁eIF4E(P=0.076)和AMPKα1基因表达量(P=0.045)随着Lys浓度的增加呈显著或趋于显著的二次曲线变化ꎬ均为先升高后降低ꎮCSN3基因表达量以1.0~4.0mmol/L组显著高于其他组ꎬ但8.0~16.0mmol/L组显著低于对照组(P<0.05)ꎬmTOR基因表达量以对照组和1.0~8.0mmol/L组显著高于16.0mmol/L组(P<0.05)ꎬeIF4E基因表达量以2.0~8.0mmol/L组显著高于其他各组(P<0.05)ꎬAMPKα1基因表达量以1.0~8.0mmol/L组显著高于其他组(P<0.05)ꎮ2.0mmol/L组的S6K1基因表达量最高ꎬ显著高于对照组(P<0.05)ꎬ以16.0mmol/L组最低ꎮ对于4EBP1的基因表达量ꎬ1.0~16.0mmol/L组较对照组显著降低(P<0.05)ꎮ表2㊀Lys对BMECs内ATP含量和乳蛋白合成相关基因表达量的影响Table2㊀EffectsofLysonATPcontentandtheexpressionlevelsofgenesinvolvedinmilkproteinsynthesisinBMECs项目ItemsLys浓度Lysconcentration/(mmol/L)0.51.02.04.08.016.0SEM方差分析P值P ̄valueforANOVAP值P ̄value一次Linear二次Quadratic相对增殖率RGR/%100.0a103.9a102.3a95.3b83.7c69.3d1.270<0.001<0.0010.004三磷酸腺ATP/(ng/mgprot)26.49b32.70ab43.12a37.45a42.35a38.09a3.2240.0360.1820.050α-酪蛋白CSN1S11.00c1.52b1.66a0.71d0.45e0.38e0.042<0.0010.0810.181β-酪蛋白CSN21.00c1.89b2.08a1.04c0.99c1.06c0.056<0.0010.3690.645κ-酪蛋白CSN31.00b1.14a1.13a1.12a0.84c0.62d0.033<0.0010.1780.093信号转导和转录激活因子5STAT51.00c1.46b1.77a0.67d0.42e0.39e0.051<0.0010.1030.230酪氨酸激酶2JAK21.00d1.65c1.94bc2.37a2.26ab1.86c0.129<0.0010.4890.141真核起始因子4EeIF4E1.00c1.01c1.29b1.22b2.36a0.44d0.065<0.0010.6520.0765413㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷续表2项目ItemsLys浓度Lysconcentration/(mmol/L)0.51.02.04.08.016.0SEM方差分析P值P ̄valueforANOVAP值P ̄value一次Linear二次Quadratic真核起始因子4E结合蛋白14EBP11.00a0.58c0.75b0.58c0.85b0.71bc0.042<0.0010.9880.998哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR1.00a1.06a1.04a1.00a0.98a0.71b0.0650.0070.0060.005p70核糖体蛋白S6激酶1S6K11.00b1.09ab1.28a1.10ab1.07b0.93b0.0600.0050.2420.427磷酸腺苷活化的蛋白激酶α1AMPKα11.00e1.24d1.54c2.00a1.77b0.85e0.071<0.0010.6120.045㊀㊀SEM表示平均值的标准误ꎮ同行数据相同或无字母肩标表示差异不显著(P>0.05)ꎬ不同字母肩标表示差异显著(P<0.05)ꎮP<0.05表示回归关系显著ꎻ0.05ɤP<0.10表示回归关系趋于显著ꎻPȡ0.10表示回归关系不显著ꎮ下表同ꎮ㊀㊀SEMmeansstandarderrorofthemean.Valuesofthesamerowwiththesameornolettersuperscriptsmeannosignificantdifference(P>0.05)ꎬwhilewithdifferentlettersuperscriptsmeansignificantdifference(P<0.05).P<0.05meanssignificantre ̄gression.0.05ɤP<0.10meansthattheregressiontendstobesignificant.Pȡ0.10meansnosignificantregression.Thesameasbelow.2.2㊀Lys对乳蛋白合成相关蛋白磷酸化的影响㊀㊀由表3和图1可知ꎬ随着Lys浓度的增加ꎬmTOR(P=0.038)和S6K1磷酸化水平(P=0.022)呈显著的一次线性降低ꎮeIF4E的磷酸化水平以2.0~4.0mmol/L组较高ꎬ显著高于其他各组(P<0.05)ꎬ但16.0mmol/L组与对照组相比差异不显著(P>0.05)ꎮ磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)的磷酸化水平随着Lys浓度的增加呈显著的一次线性升高(P=0.014)ꎮ表3㊀Lys对BMECs内乳蛋白合成相关蛋白磷酸化水平的影响Table3㊀EffectsofLysonphosphorylationlevelsofproteinsinvolvedinmilkproteinsynthesisinBMECs项目ItemsLys浓度Lysconcentration/(mmol/L)0.51.02.04.08.016.0SEM方差分析P值P ̄valueforANOVAP值P ̄value一次Linear二次Quadratic哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR(Ser2448)1.001.271.231.081.070.770.1410.1970.0380.159真核起始因子4E结合蛋白14EBP1(Thr37)1.001.020.990.870.950.910.1060.8410.4290.683真核起始因子4EeIF4E(Ser209)1.00c1.18b1.30a1.26a1.15b1.06c0.022<0.0010.5680.544p70核糖体蛋白S6激酶1S6K1(Thr389)1.001.031.101.050.980.830.0950.1250.0220.049磷酸腺苷活化的蛋白激酶AMPK(Thr172)1.000.760.751.151.201.550.3380.6260.0140.078㊀㊀括号内为磷酸化位点ꎮPhosphorylationsitswereshowedinparentheses.3㊀讨㊀论㊀㊀酪蛋白在牛乳蛋白中大约占80%ꎬ它主要包括CSN1S1㊁αs2-酪蛋白(αs2 ̄caseinꎬCSN1S2)㊁CSN2和CSN3ꎬ尤以CSN1S1和CSN2的含量较高ꎬ分别为40%和25%左右[9]ꎮCSN1S1㊁CSN2和CSN3是反映乳蛋白合成的3个主要基因ꎬ其表达量会影响BMECs内乳蛋白的合成ꎮNan等[10]研64138期陈㊀璐等:赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响究发现ꎬ与0mmol/L的Lys组相比ꎬ1.2mmol/L的Lys组显著的上调了BMECs内CSN1S1㊁CSN2和CSN3基因的表达ꎮ本研究结果得出ꎬLys显著促进了CSN1S1㊁CSN2和CSN3基因表达ꎬ均以1.0~2.0mmol/L组促进效果较好ꎬ且Lys对CSN3和CSN1S1基因表达的促进效果呈剂量依赖关系ꎬ高剂量的16.0mmol/L组显著抑制其表达ꎮ㊀㊀括号内为磷酸化位点ꎮPhosphorylationsitswereshowedinparentheses.图1㊀Lys对BMECs内mTOR信号通路磷酸化水平的影响Fig.1㊀EffectsofLysonphosphorylationofmTORsignalingpathwayinBMECs㊀㊀酪氨酸激酶(JAK)/信号转导和转录激活因子(STAT)和mTOR信号通路是调控蛋白质合成的2条重要通路[11-12]ꎮJAK/STAT信号通路中ꎬ对乳蛋白合成调控的研究主要集中在JAK2/STAT5信号通路上ꎮLiu等[13]研究指出ꎬ添加Lys可显著提高BMECs内STAT5基因表达量ꎬ然而STAT5沉默后CSN2基因表达量下降ꎬ过表达后上调其表达ꎬ说明Lys可能通过JAK2/STAT5信号通路影响乳蛋白的合成ꎮ本研究发现ꎬLys可显著促进STAT5和JAK2基因表达ꎬSTAT5以2.0mmol/L组促进效果最好ꎬ但高剂量4.0~16.0mmol/L组显著抑制其表达ꎬ与Lys对酪蛋白基因表达的作用效果相似ꎬ进一步验证了Lys可能通过JAK2/STAT5信号通路促进乳蛋白的合成ꎮ㊀㊀mTOR信号通路在蛋白质翻译水平上调控乳蛋白合成[12]ꎮ4EBP1和S6K1是mTOR信号通路下游的2个关键元件ꎬ当mTOR被上游信号激活后会通过调节S6K1和4EBP1这2条下游通路来调控动物机体内蛋白质的翻译ꎻ然而4EBP1和elF4E的结合会抑制蛋白质翻译ꎬ当mTOR激活4EBP1磷酸化后ꎬ磷酸化的4EBP1与elF4E脱离ꎬ降低了对蛋白质翻译的抑制ꎬ促进蛋白质的合成ꎮ本研究发现ꎬ适宜浓度的Lys促进了mTOR㊁S6K1基因表达和eIF4E基因表达及磷酸化ꎬ但8.0~16.0mmol/L组其促进作用减弱或具有抑制作用ꎮLys浓度的增加抑制了4EBP1的基因表达ꎬ而对其磷酸化水平无显著影响ꎮ毕微微[14]研究发现ꎬ添加Lys上调了BMECs内mTOR信号通路中与乳蛋白翻译相关的mTOR和S6K1基因表达ꎬ但下调了4EBP1基因的表达ꎬ与本研究的结果相似ꎮ这些研究结果提示Lys可能通过促进mTOR信号通路相关基因表达和磷酸化剂量依赖性地影响乳蛋白合成基因的表达ꎮ㊀㊀氨基酸和ATP是蛋白质合成过程中非常重要的2个因素ꎬ二者的供给直接影响乳品质的高低ꎮ乳腺合成和分泌乳蛋白时需要大量的能量ꎬ大约会消耗掉BMECs内约50%的ATP[15]ꎮAMPK是细胞内主要的能量感受器ꎬ参与多种代谢信号通路ꎬ调节机体代谢和能量的供需平衡[16]ꎮAMPK还是mTOR信号通路的上游调控元件ꎬ负调控mTOR介导的下游信号通路[17]ꎮ当细胞内ATP/7413㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷一磷酸腺苷(AMP)降低或营养物质缺乏会激活AMPKꎬ从而增加ATP的分解和减少ATP的合成[18-19]ꎮ因此ꎬAMPK可以通过mTOR信号通路从蛋白质翻译水平来调控乳蛋白的合成ꎮ王珊珊[20]研究表明ꎬ随着氨基酸浓度的下降细胞内营养物质和能量水平也下降了ꎬ进而激活AMPKꎬ抑制mTOR㊁S6K1和4EBP1的磷酸化ꎬ减少乳蛋白的合成ꎮ本研究发现ꎬ添加一定浓度的Lys在提高mTOR基因表达量及ATP含量的同时ꎬ也促进了AMPKα1基因表达ꎬ但高剂量的16.0mmol/L组反而显著降低了mTOR和AMPKα1基因的表达量ꎬ与前人的研究结果不尽一致ꎬ造成这些结果差异的原因尚不清楚ꎬ需要进一步探讨ꎮ㊀㊀本研究结果也得出ꎬLys浓度与ATP含量ꎬCSN1S1㊁CSN3㊁mTOR㊁eIF4E和AMPKα1的基因表达量以及mTOR㊁S6K1和AMPK的磷酸化水平存在显著或趋于显著的剂量依赖关系ꎬATP含量以2.0~16.0mmol/L组ꎬCSN1S1㊁CSN2㊁STAT5基因表达量以1.0~2.0mmol/L组ꎬmTOR基因表达量以1.0~8.0mmol/L组ꎬCSN3基因表达量以1.0~4.0mmol/L组ꎬJAK2基因表达量以1.0~16.0mmol/L组ꎬS6K1基因表达量以2.0mmol/L组ꎬeIF4E基因表达量以2.0~8.0mmol/L组ꎬeIF4E磷酸化水平以2.0~4.0mmol/L组时促进效果较好ꎻ但16.0mmol/L组的调节作用减弱或呈相反的变化趋势ꎮ李喜艳[7]研究发现ꎬ虽然提高了BMECs培养基中个别氨基酸的添加量ꎬ但是会导致氨基酸配比不平衡进而严重影响乳蛋白的合成ꎬ因此ꎬ高剂量Lys会抑制乳蛋白合成相关基因表达可能与氨基酸配比不平衡有关ꎮ此外ꎬMerci ̄er等[21]的研究指出ꎬBMECs的数量在某种程度上可能决定了乳蛋白的合成量ꎬ同时ꎬ高海娜等[22]研究也发现ꎬ添加0.5~2.0mmol/LLys促进BMECs增殖ꎬ但高剂量会抑制其增殖ꎬ与本研究适宜浓度Lys促进细胞增殖ꎬ而高剂量抑制其增殖的结果相似ꎬ进一步解释了高剂量Lys会抑制乳蛋白合成相关基因表达ꎮ因此ꎬLys浓度为1.0~2.0mmol/L时ꎬ对BMECs内乳蛋白合成相关基因表达的促进效果较好ꎮ㊀㊀Brazil等[23]指出ꎬ磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/mTOR信号通路是调控mTOR信号通路非常重要的上游调控通路ꎬ对mTOR信号通路起正调控作用ꎮ还有研究指出ꎬAkt可能通过结节性硬化症复合物1(TSC1)/结节性硬化症复合物2(TSC2)间接地调控mTOR信号通路[24]ꎮ这些结果说明ꎬLys可能是通过PI3K/Akt/mTOR信号通路调控mTOR通路进而促进乳蛋白合成相关基因的表达ꎬ但本试验并未对PI3K/Akt/mTOR信号通路进行研究ꎬ具体调控机理尚不清楚ꎬ需要进一步研究ꎮ4㊀结㊀论㊀㊀Lys对BMECs内乳蛋白合成相关基因表达的促进效果呈剂量依赖关系ꎬ以浓度为1.0~2.0mmol/L时较好ꎬ高浓度(16.0mmol/L)Lys抑制乳蛋白合成相关基因的表达ꎬLys可能通过JAK2/STAT5和mTOR信号通路促进乳蛋白合成相关基因的表达ꎮ参考文献:[1]㊀MAXINGꎬRULQUINHꎬGLASSERF.Responseofmilkfatconcentrationandyieldtonutrientsupplyindairycows[J].Animalꎬ2011ꎬ5(8):1299-1310. [2]㊀李沐阳ꎬ闫素梅ꎬ韩慧娜ꎬ等.玉米秸秆饲粮条件下阴外动脉灌注氨基酸混合物对奶牛乳腺内短链脂肪酸摄取规律的影响[J].动物营养学报ꎬ2017ꎬ29(6):2134-2142.[3]㊀王立娜.氨基酸与STAT5A基因互作对奶牛乳腺上皮细胞泌乳的调节作用及机理[D].博士学位论文.哈尔滨:东北农业大学ꎬ2014.[4]㊀GIALLONGOFꎬHARPERMTꎬOHJꎬetal.Effectsofrumen ̄protectedmethionineꎬlysineꎬandhistidineonlactationperformanceofdairycows[J].JournalofDairyScienceꎬ2016ꎬ99(6):4437-4452. [5]㊀SHENGRꎬYANSMꎬQILZꎬetal.Effectoftherati ̄osofacetateandβ ̄hydroxybutyrateontheexpressionofmilkfat ̄andprotein ̄relatedgenesinbovinemam ̄maryepithelialcells[J].CzechJournalofAnimalSci ̄enceꎬ2015ꎬ60(12):531-541.[6]㊀高海娜.亮氨酸㊁组氨酸㊁赖氨酸和蛋氨酸对奶牛乳腺上皮细胞中酪蛋白合成的影响及调控机理研究[D].硕士学位论文.兰州:甘肃农业大学ꎬ2016. [7]㊀李喜艳.奶牛乳腺上皮细胞中赖氨酸蛋氨酸配比模式对酪蛋白合成的影响及机理研究[D].硕士学位论文.北京:中国农业科学院ꎬ2011.[8]㊀SHENGRꎬYANSMꎬQILZꎬetal.Effectoftherati ̄osofunsaturatedfattyacidsontheexpressionsofgenesrelatedtofatandproteininthebovinemamma ̄84138期陈㊀璐等:赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响ryepithelialcells[J].InVitroCellular&Developmen ̄talBiology:Animalꎬ2015ꎬ51(4):381-389. 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[13]㊀LIUXFꎬLIMꎬLIQZꎬetal.STAT5aincreaseslacta ̄tionofdairycowmammaryglandepithelialcellscul ̄turedinvitro[J].InVitroCellular&DevelopmentalBiology:Animalꎬ2012ꎬ48(9):554-561.[14]㊀毕微微.蛋氨酸㊁赖氨酸二肽对奶牛乳腺上皮细胞泌乳机能的影响[D].硕士学位论文.哈尔滨:东北农业大学ꎬ2013.[15]㊀HANIGANMDꎬFRANCEJꎬMABJEESHSJꎬetal.Highratesofmammarytissueproteinturnoverinlac ̄tatinggoatsareenergeticallycostly[J].TheJournalofNutritionꎬ2009ꎬ139(6):1118-1127.[16]㊀綦松智ꎬ吴登俊ꎬ张中显.mTOR对信号通路调控的研究进展[J].中国畜牧杂志ꎬ2010ꎬ46(1):57-60.[17]㊀APPUHAMYJADRNꎬNAYANANJALIEWAꎬENGLANDEMꎬetal.EffectsofAMP ̄activatedpro ̄teinkinase(AMPK)signalingandessentialaminoacidsonmammaliantargetofrapamycin(mTOR)signalingandproteinsynthesisratesinmammarycells[J].JournalofDairyScienceꎬ2014ꎬ97(1):419-429. [18]㊀TOERIENACAꎬCANTJP.Abundanceandphos ̄phorylationstateoftranslationinitiationfactorsinmammaryglandsoflactatingandnonlactatingdairycows[J].JournalofDairyScienceꎬ2007ꎬ90(6):2726-2734.[19]㊀HAYASHIAAꎬNONESKꎬROYNCꎬetal.InitiationandelongationstepsofmRNAtranslationareinvolvedintheincreaseinmilkproteinyieldcausedbygrowthhormoneadministrationduringlactation[J].JournalofDairyScienceꎬ2009ꎬ92(5):1889-1899.[20]㊀王珊珊.葡萄糖和氨基酸应激对奶牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白及信号通路相关蛋白磷酸化表达的影响[D].硕士学位论文.呼和浩特:内蒙古农业大学ꎬ2016.[21]㊀MERCIERJCꎬVILOTTEJL.Structureandfunctionofmilkproteingenes[J].JournalofDairyScienceꎬ1993ꎬ76(10):3079-3098.[22]㊀高海娜ꎬ韩荣伟ꎬ郑楠ꎬ等.赖氨酸对原代奶牛乳腺上皮细胞中酪蛋白及mTOR信号通路相关基因表达的影响[J].甘肃农业大学学报ꎬ2015ꎬ50(3):7-15. [23]㊀BRAZILDPꎬHEMMINGSBA.TenyearsofproteinkinaseBsignalling:ahardAkttofollow[J].TrendsinBiochemicalSciencesꎬ2001ꎬ26(11):657-664. [24]㊀HUANGSLꎬHOUGHTONPJ.TargetingmTORsig ̄nalingforcancertherapy[J].CurrentOpinioninPhar ̄macologyꎬ2003ꎬ3(4):371-377.9413㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷∗CorrespondingauthorꎬprofessorꎬE ̄mail:yansmimau@163.com(责任编辑㊀王智航)EffectsofLysineonGeneExpressionsandProteinPhosphorylationInvolvedinMilkProteinSynthesisinBovineMammaryEpithelialCellsCHENLu㊀ZHAOYanli㊀GUOXiaoyu㊀SHIBinlin㊀YANSumei∗(CollageofAnimalScienceꎬInnerMongoliaAgricultureUniversityꎬHohhot010018ꎬChina)Abstract:Theobjectiveofthisstudywastodeterminetheeffectsoflysine(Lys)ongeneexpressionsandproteinphosphorylationinvolvedinmilkproteinsynthesisinbovinemammaryepithelialcells(BMECs).The3rdgenerationBMECswererandomlydividedintosixgroupwithsixreplicatespergroupꎬcellsindifferentgroupswereculturedinmediumwith0.5(control)ꎬ1.0ꎬ2.0ꎬ4.0ꎬ8.0and16.0mmol/LLysꎬrespectively.After48hcultivationat37ħand5%CO2ꎬadenosinetriphosphate(ATP)contentwasmeasuredbythemethodofchemiluminescenceꎬexpressionlevelsofgenesinvolvedinmilkproteinsynthesisweredeterminedbyreal ̄timePCRꎬandphosphorylationlevelsofproteinsinvolvedinmilkproteinsynthesisweredeterminedbyWesternblottingmethod.Theresultsshowedasfollows:withtheincreaseofLysconcentrationꎬATPcontenttendedtobequadraticallysignificantlyincreased(P=0.050)ꎻexpressionlevelsofκ ̄casein(CSN3)(P=0.093)ꎬmammaliantargetofrapamycin(mTOR)(P=0.005)ꎬeukaryoticinitiationfactor4E(eIF4E)(P=0.076)andadenosine5  ̄mono ̄phpsphate ̄activeproteinkinaseα1(AMPKα1)genes(P=0.045)weresig ̄nificantlyortendedtosignificantlyquadraticallychangedꎬallshowedfirstlyincreasedthendecreasedꎻexpres ̄sionlevelofαs1 ̄casein(CSN1S1)gene(P=0.081)ꎬphosphorylationlevelsofmTOR(P=0.038)andribo ̄somalproteinS6kinase1(S6K1)(P=0.022)weresignificantlyortendtosignificantlylinearlydecreasedꎻphosphorylationlevelofadenosine5  ̄mono ̄phpsphate ̄activeproteinkinase(AMPK)wassignificantlylinear ̄lyincreased(P=0.014).TheresultsofanalysisofvarianceshowedthatthesupplementationofLyshadsignif ̄icantlyeffectsonATPcontentꎬexpressionlevelsofgenesinvolvedinmilkproteinsynthesisandphosphoryla ̄tionlevelofeIF4E(P<0.05)ꎬamongthemꎬtheimprovementeffectsof2.0to16.0mmol/LLysforATPcontentꎬ1.0to2.0mmol/LLysforCSN1S1ꎬβ ̄casein(CSN2)ꎬsignaltransducerandactivatoroftranscrip ̄tion5(STAT5)geneexpressionlevelsꎬ1.0to8.0mmol/LLysformTORgeneexpressionlevelꎬ1.0to4.0mmol/LLysforCSN3geneexpressionlevelꎬ1.0to16.0mmol/LLysforJanuskinase2(JAK2)geneexpressionlevelꎬ2.0mmol/LLysforS6K1geneexpressionlevelꎬ2.0to8.0mmol/LLysforeIF4Egeneex ̄pressionlevelꎬ2.0to4.0mmol/LLysforeIF4Ephosphorylationlevelwerebetterꎬhoweverꎬ16.0mmol/LLyshadinhibitioneffectsonexpressionlevelsofCSN1S1ꎬCSN3ꎬSTAT5andmTORgenesꎬand1.0to16.0mmol/LLyshadinhibitioneffectonexpressionlevelofeukaryoticinitiation4Ebindingprotein1(4EBP1)gene.InconclusionꎬtheoptimalLysconcentrationforgeneexpressionsinvolvedinmilkproteinsynthesisinBMECsis1.0to2.0mmol/L.[ChineseJournalofAnimalNutritionꎬ2018ꎬ30(8):3142 ̄3150]Keywords:dairycowꎻbovinemammaryepithelialcellꎻlysineꎻmilkprotein0513。
奶牛乳腺脂肪酸合成相关基因研究进展胡菡;王加启;李发弟;卜登攀【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2009(000)010【摘要】数量和种类繁多的脂肪酸构成了牛奶中不同分子量和饱和度的甘油三酯,也是乳脂的主要成分.链长不同的脂肪酸来源也不尽相同,几乎所有的短链和中链脂肪酸都由乳腺内源合成,长链脂肪酸主要是由血液中转运而来,奶牛乳腺在转运和合成脂肪酸过程中起着重要作用.近年来,研究人员将传统营养与分子生物学研究相结合,发现了大量与乳脂合成相关基因,并揭示了其功能和相互之间的作用.就奶牛乳腺的脂肪酸摄取和转运,脂肪酸的内源合成,乳腺重要酶类,脂肪酸酯化和相关基因网络调控几方面对脂肪酸合成相关基因进行归类,对其研究进展进行介绍.【总页数】6页(P34-39)【作者】胡菡;王加启;李发弟;卜登攀【作者单位】中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193;甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州,730070;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193;甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州,730070;甘肃农业大学动物科学技术学院,兰州,730070;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京,100193【正文语种】中文【中图分类】S8【相关文献】1.辛酸钠对奶牛乳腺上皮细胞脂肪酸合成相关酶表达的影响 [J], 刘莉莉;曹玲;李慧玲;高宁;李庆章2.乙酸钠和丁酸钠对奶牛乳腺脂肪酸合成相关基因的影响 [J], 孔庆洋;林叶;李庆章3.奶牛乳腺炎抗性相关基因的研究进展 [J], 吕善潮;沙里金;王丽云;张胜利4.脂肪酸合成酶促进HER2阳性乳腺癌曲妥珠单抗耐药的研究进展 [J], 章杰; 徐菁铭; 王蓓; 徐小宏5.乳腺癌密切相关基因及蛋白与乳腺癌干细胞关系研究进展 [J], 邴小红;袁聚祥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
维生素A对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响苏芮;刘阳;闫素梅;史彬林;赵艳丽;石惠宇【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2018(030)008【摘要】本试验旨在研究维生素A对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响.采用单因素完全随机试验设计,将第3代BMECs随机分为6个处理,每个处理6个重复,使用无血清培养基饥饿24 h后,采用维生素A浓度分别为0(对照)、0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/mL的培养基培养24 h.结果表明:与对照组相比,1.00、2.00μg/mL维生素A可以显著提高相对增殖率以及甘油三酯(TG)含量(P<0.05);维生素A能显著提高乳脂合成相关基因过氧化酶体增殖物激活受体γ(PPARG,0.05、0.10、0.20、1.00和2.00μg/mL)、固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1,0.05、0.10μg/mL)、硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD,0.05、0.10μg/mL)的基因表达量(P<0.05);维生素A也能显著提高乳蛋白合成相关基因信号转导转录激活因子5(STAT5,0.20μg/mL)、αs1-酪蛋白(CSN1S1,0.05和0.10μg/mL)、κ-酪蛋白(CSN3,0.10μg/mL)基因表达量(P<0.05);维生素A也能显著提高乳脂合成相关酶乙酰辅酶A羧化酶(ACACA)活性(0.05、0.10、0.20和1.00μg/mL)(P<0.05).结果提示,维生素A对BMECs内乳脂、乳蛋白合成相关基因表达的促进效果呈浓度依赖性,以0.10μg/mL维生素A效果较好.【总页数】8页(P3151-3158)【作者】苏芮;刘阳;闫素梅;史彬林;赵艳丽;石惠宇【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S823【相关文献】1.苜蓿素对脂多糖诱导下奶牛乳腺上皮细胞炎症和乳蛋白合成相关基因表达的影响[J], 占今舜;詹康;陈小连;霍俊宏;赵国琦2.赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响 [J], 陈璐;赵艳丽;郭晓宇;史彬林;闫素梅3.催乳素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 邢媛媛;李大彪;李红磊;于永强;王卫云4.乙酸钠和β-羟丁酸钠对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 塔娜;李红磊;侯先志;考桂兰;高民;李大彪5.不同浓度亚油酸对二维和三维培养模式下奶牛乳腺上皮细胞形态及乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 邢媛媛; 李大彪; 李子南; 金亚亚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
短链脂肪酸调控奶牛乳腺乳脂合成作用机制的研究进展。
乳脂是牛奶中重要的营养物质,对于牛奶消费者的营养和健康有着积极影响。
此外,乳脂是牛奶主要的能量物质,与牛奶生产者的经济利益密切相关。
因此,深入了解乳腺中乳脂合成的调节机制对于改善泌乳期间反刍动物的能量平衡和提高牛奶对消费者的营养价值至关重要。
短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)是碳原子数不大于6的饱和脂肪酸,因其具有挥发性,常常被称为挥发性脂肪酸。
奶牛体内的绝大部分SCFA经瘤胃发酵碳水化合物产生,少部分由肠道微生物发酵产生,多以离子的形式存在,由瘤胃上皮或肠道上皮吸收进入不同组织,参与能量代谢和营养物质代谢等机体内多项生理活动。
研究发现,乙酸、丙酸和丁酸是奶牛瘤胃发酵碳水化合物产生的主要代谢产物,能够满足反刍动物60%~80%的能量需求。
其中,丙酸是葡萄糖的主要前体物质,以葡萄糖的形式参与机体能量代谢,而乙酸和丁酸一方面作为乳腺内脂肪酸从头合成的前体物,另一方面作为信号分子调节乳腺内脂肪酸代谢,影响奶牛乳脂的组成和含量。
本文就SCFA对乳脂合成的影响及其调控乳腺乳脂合成的分子机制2方面,综述了SCFA调控奶牛乳腺乳脂合成的作用机制,为奶牛乳脂合成机制的相关研究提供理论依据。
1、SCFA对奶牛乳脂合成的影响Urrutia等在奶牛饲粮中添加乙酸盐和丁酸盐发现,添加 2.9%乙酸盐显著提高了奶牛乳脂率和乳脂产量,分别提高了0.2%和90g/d,而在饲粮中添加等碳当量的丁酸盐对乳脂率和乳脂产量无显著影响。
Matamoros等在奶牛饲粮中添加3.25%乙酸盐显著提高了奶牛乳脂产量,这可能是因为饲粮中添加乙酸盐增加了乳腺的乙酸盐供应,从而刺激脂肪酸从头合成的产生来增加乳脂产量。
Izumi等研究发现,在奶牛饲粮中添加 1.1%的丁酸能增加乳脂产量,在一定程度上缓解高精料饲粮引起的奶牛乳脂抑制。
Seymour等通过综述奶牛瘤胃SCFA含量与乳成分的关系,发现瘤胃内丁酸含量与产奶量呈正相关,瘤胃内乙酸/丙酸与乳脂产量呈正相关。
β-羟丁酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂肪合成及其相关基因相对表达量的影响常晨城;齐利枝;闫素梅;生冉;赵艳丽【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】本试验主要研究了不同浓度的β-羟丁酸( BHBA)对奶牛乳腺上皮细胞( BMECs)活力、甘油三酯( TAG)含量、脂滴形成以及乳脂肪合成相关基因转录水平的影响。
将传至第3代的BMECs悬液(1×105个/孔)接种于细胞培养板上,每孔加入含10%胎牛血清( FBS)的DMEM/F12培养液,于37℃的5%二氧化碳(CO2)培养箱培养48 h。
再将培养48 h的BMECs随机分配到6个组,各组向培养孔中加入含不同浓度BHBA的DMEM/F12培养液,培养液中的FBS用1 g/L无脂肪酸的牛血清白蛋白( BSA)代替,并使反应体系中BHBA的最终浓度分别为0(对照)、0.58、1.16、2.32、4.64和9.28 mmol/L。
置于37℃的5%CO2培养箱继续培养48 h。
试验结果显示:随着BHBA浓度的增加,BMECs活力[(相对增殖率( RGR)]呈显著的二次曲线增加(P=0.041),其中BMECs活力以0.58~4.64 mmol/L BHBA 组较高,9.28 mmol/L BHBA组较低;低浓度(0.58~2.32 mmol/L)的 BHBA 可促进 BMECs 内脂滴的形成,而较高浓度(4.64~9.28 mmol/L)的BHBA对脂滴形成的促进作用减弱;BHBA与TAG含量及乳脂肪合成相关基因脂肪酸合成酶( FASN )、乙酰辅酶 A 羧化酶α( ACACA )、硬脂酰辅酶 A 去饱和酶( SCD)、脂肪酸结合蛋白3( FABP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ( PPARG)和分化抗原簇36(CD36)的相对表达量均无显著的一次线性或二次曲线关系(P>0.05)。
综上,BHBA 对BMECs活力的促进作用呈显著的二次曲线增加,即BHBA对BMECs活力呈显著浓度依赖关系;BHBA对细胞内乳脂肪的合成有提高的趋势。
乙酸与亮氨酸、乙酸与蛋氨酸互作效应对奶牛乳腺上皮细胞内乳成分合成的影响及其机理研究乳腺内乳成分的合成对乳成分前体物的利用可能存在协同与竞争关系,乳成分前体物之间可能存在发挥最大协同作用的理想平衡模型,深入研究乳脂前体物与乳蛋白前体物间的互作效应对乳脂、乳蛋白和乳糖合成的影响具有重要的理论与实际意义。
本研究以奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)为模型,以乳脂肪合成的主要前体物乙酸、乳蛋白前体物亮氨酸(Leu)和蛋氨酸(Met)为原料,从基因和蛋白表达及磷酸化水平的角度研究了单一Leu和Met及其与乙酸相互作用对乳脂、乳蛋白和乳糖合成的影响及其机理;并通过添加抑制剂阻断m TOR信号通路,探讨了Leu 与乙酸及其相互作用调控乳成分合成过程中是否存在协同和竞争关系及可能存在的共同通路或调节因子,为建立乳成分前体物的平衡模型及在实际生产中通过营养手段调控乳品质提供理论基础和技术支撑。
本论文分5个试验。
试验1和试验2采用完全随机试验设计分别研究了单一浓度的Leu(0.45,0.9,1.8,2.7,3.6和7.2mmol/L)和Met(0.13,0.26,0.39,0.52,0.65和0.78mmol/L)对乳成分合成及其相关基因和蛋白表达的影响。
结果表明Leu对FASN、ACACA和SREBP1的基因及SREBP1蛋白表达的促进作用呈剂量依赖关系,以1.8~2.7 mmol/L处理组效果较好。
高剂量Leu抑制FABP3、LPL、AGPAT6、GPAM和BTNIA1的基因表达,以3.6~7.2mmol/L剂量组较低。
Leu促进乳蛋白的合成,对乳蛋白合成相关基因表达、4EBP1和m TOR磷酸化水平及ATP含量的促进作用呈剂量依赖关系,以0.9~1.8 mmol/L组效果较好,3.6~7.2 mmol/L剂量组的表达和磷酸化水平下降;0.9~7.2mmol/L剂量组的AMPK磷酸化水平较低。
Leu对乳糖合成、LALBA和β-4GALT1的表达的促进作用呈剂量依赖关系,以0.9~1.8 mmol/L剂量组促进效果较好,7.2 mmol/L剂量组反而有抑制作用。
奶牛乳脂合成及其影响因素吕贺;段晓宇;周金玉;宋书媛;姜明慧;侯晓明;林叶【摘要】乳脂是一种高质量的天然脂肪,是牛乳的主要营养成分.乳脂率是衡量牛奶品质优劣的关键指标,同时也是制约中国奶业发展的重要因素.近年来,随着中国奶牛业的不断发展,奶牛的产奶量日益提高,但乳脂率却未见增长.通常情况下牛奶的乳脂率为3%~4%,产奶量与乳脂率之间呈相互制约关系,如何提高乳脂率一直是学者们研究的热点.为深入研究并解决这一问题,作者介绍了乳脂组成及合成机理,并从日粮、瘤胃微生物及遗传等方面分析了影响奶牛乳脂合成的因素.同时作者还对影响奶牛乳脂合成的重要功能基因(SREBPs、PPARs、CIDEC基因)及mTOR信号通路的作用进行了综述.乳脂合成是一个动态的、复杂的多网络调控的过程,需要大量的基因参与,研究各信号通路间的相互作用可为人工调控乳脂合成提供理论基础,也为日后泌乳生物学研究奠定理论基础.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】7页(P93-99)【关键词】奶牛;乳脂;日粮因素;遗传因素;信号通路【作者】吕贺;段晓宇;周金玉;宋书媛;姜明慧;侯晓明;林叶【作者单位】东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030;东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S823.9牛奶中含有丰富的营养成分,几乎可完全被人体消化吸收。
其主要的营养成分为乳糖、乳蛋白、乳脂等,其中乳脂是决定牛奶品质的重要因素之一。
乳脂中含有人体所需的所有必需脂肪酸及多种脂溶性维生素,并且消化率达95%以上,是一种优质油脂资源。
通常情况下牛奶的乳脂率为3%~4%,但中国奶产业的乳脂率水平一直不高,缺乏市场竞争力。
氨基酸影响奶牛乳腺内乳脂合成的机理赵艳丽;陈璐;史彬林;闫素梅【摘要】乳蛋白前体物主要有游离氨基酸和小肽等。
氨基酸不仅能影响乳腺内乳蛋白的合成,而且对乳脂的合成起一定的调控作用。
本文主要阐述了氨基酸在乳脂合成过程中的调节作用,并从乳腺对乳脂前体物的摄取规律、乳脂合成相关基因表达、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白和腺苷酸活化蛋白激酶信号通路的角度综述了氨基酸对乳脂合成的可能机理,为进一步研究乳脂合成机理及改进牛奶营养品质提供理论依据。
%Amino acids ( AA) and small peptides are the milk protein precursors ( MPP) regulating the synthe⁃sis of milk fat and milk protein in mammary gland of dairy cows. This paper mainly reviewed the regulation of AA in milk fat synthesis, as well as the mechanism from uptake of the milk fat precursors by the mammary gland, the expression of milk fat relating genes, and the regulation of mammalian target of rapamycin and a⁃denosine monophosphate activated protein kinase signaling pathways, which may provide theory evidence for the mechanism of milk fat synthesis and improve the nutritional quality of milk.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2016(028)005【总页数】7页(P1317-1323)【关键词】奶牛;氨基酸;乳脂;乳腺;机理【作者】赵艳丽;陈璐;史彬林;闫素梅【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S823乳脂和乳蛋白是构成牛奶营养品质的主要物质基础,乳品质及其质量安全的研究已经成为营养学家们关注的热点[1-3]。
赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳脂肪合成相关基因和蛋白表达的影响陈璐;赵艳丽;郭晓宇;史彬林;闫素梅【摘要】本试验旨在研究赖氨酸(Lys)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)内乳脂肪合成相关基因和蛋白表达的影响,探讨Lys影响乳脂肪合成的机理.将第3代BMECs随机分为6组,每组6个重复,每个重复1个培养孔.各组培养基中Lys的浓度分别为0.5(基础培养基,对照)、1.0、2.0、4.0、8.0和16.0 mmol/L,37 ℃、5% CO2培养48 h后测定BMECs甘油三酯(TAG)含量、乳脂肪合成相关基因和蛋白的表达量.结果表明:BMECs内TAG含量(P=0.013)以及脂肪酸结合蛋白3(FABP3,P=0.001)、脂蛋白脂酶(LPL,P=0.096)、脂肪酸合成酶(FASN,P=0.003)、乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6,P=0.038)和甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM,P=0.022)基因表达量对Lys呈显著或趋于显著的浓度依赖效应.FABP3基因表达量以2.0、4.0、8.0、16.0 mmol/L组和LPL基因表达量以1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 mmol/L组显著高于0.5 mmol/L组(P<0.05);FASN基因表达量以2.0 mmol/L组最高,显著高于16.0 mmol/L组(P<0.05);硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因表达量以2.0、4.0 mmol/L组显著高于其他组(P<0.05);磷脂酸磷酸酯酶1(LPIN1)、嗜乳脂蛋白亚家族1成员1(BTN1A1)和黄嘌呤脱氢酶(XDH)基因表达量均以1.0、2.0、4.0、8.0 mmol/L组显著高于0.5 mmol/L组(P<0.05);过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因及蛋白表达量均以2.0、4.0 mmol/L组显著高于0.5和8.0、16.0 mmol/L组(P<0.05);固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)基因表达量以1.0、2.0、4.0 mmol/L组显著高于其他组(P<0.05),蛋白表达量以1.0 mmol/L组显著高于其他组(P<0.05).但高浓度Lys抑制AGPAT6和GPAM的基因表达,AGPAT6基因表达量以2.0、4.0、8.0、16.0 mmol/L组显著低于0.5、1.0 mmol/L组(P<0.05),GPAM基因表达量以16.0 mmol/L组显著低于0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L组(P<0.05).可见,Lys对BMECs的乳脂肪合成具有显著的促进效果,但高浓度的Lys抑制了乳脂肪合成相关基因的表达.本试验条件下,培养基中Lys适宜浓度为2.0~4.0 mmol/L.%This study was to detect the effects of lysine (Lys) on expressions of genes and proteins involved in milk fat synthesis in bovine mammary epithelial cells (BMECs) and discuss the mechanism of Lys regulating milk fat synthesis.The 3rd passage BMECs were divided into six groups with six replicates per group and one pore per replicate.Cells were cultured in medium containing 0.5 (basalmedium,control),1.0,2.0,4.0,8.0 and 16.0 mmol/L Lys,respectively.The triglyceride (TAG) content,expressions of genes and proteins involved in milk fat synthesis were detected after 48 h cultivation at 37 ℃ and 5%CO2.The results showed as follows: TAG content (P=0.013) and gene expressions of fatty acid-binding protein 3 (FABP3,P=0.001),lipoprotein lipase (LPL,P=0.096),fatty acid synthase (FASN,P=0.003),1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase 6 (AGPAT6,P=0.038) and glycerol-3-phosphate acyltrandferase (GPAM,P=0.022) acted dose-dependent on Lys at significant level or significant pared with 0.5 mmol/L group,2.0,4.0,8.0 and 16.0 mmol/L groups significantly increased gene expression of FABP3 (P<0.05),and 1.0,2.0,4.0,8.0 and 16.0 mmol/L groups significantly increased gene expression of LPL (P<0.05).Gene expression of FASN in 2.0 mmol/L group was the highest,which was significantly higher than that in 16.0 mmol/L group (P<0.05).Gene expression of stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) in 2.0 to 4.0 mmol/L groups was significantly higherthan that in other groups (P<0.05).Gene expressions of phosphatidic acid phosphatase 1 (LPIN1),butyrophilin subfamily 1 member A1 (BTN1A1) and xanthine dehydrogenase (XDH) in 1.0,2.0,4.0 and 8.0 mmol/L groups were significantly higher than those in 0.5 mmol/L pared with the 0.5,8.0 and 16.0 mmol/L groups,2.0 and 4.0 mmol/L groups significantly increased gene and protein expression of peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ) (P<0.05).Gene expression of sterol regulatory element binding protein 1 (SREBP1) in 1.0,2.0 and 4.0 mmol/L groups was significantly higher than that in the other groups (P<0.05),and protein expression of SREBP1 in 1.0 mmol/L group was significantly higher than that in the other groups (P<0.05).High dose of Lys decreased gene expressions of AGPAT6 and pared with 0.5 and 1.0 mmol/L groups,2.0,4.0,8.0 and 16.0 mmol/L groups significantly decreased gene expression of AGPAT6 (P<0.05).Compared with 0.5,1.0,2.0 and 4.0 mmol/L groups,16.0 mmol/L groups significantly decreased gene expression of GPAM (P<0.05).In conclusion,Lys significantly promote milk fat synthesis in BMECs,but high dose of Lys inhibits gene expressions related in milk fat synthesis.Under the conditions in the present study,2.0 to 4.0 mmol/L of Lys is an optimal level in culture medium.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2017(029)009【总页数】9页(P3366-3374)【关键词】奶牛;乳腺上皮细胞;赖氨酸;乳脂肪【作者】陈璐;赵艳丽;郭晓宇;史彬林;闫素梅【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S823乳脂肪是牛奶的主要成分,是评价牛奶质量的重要指标之一。
脂肪酸对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白和乳脂合成相关基因表达量的影响张花;李大彪;邢媛媛;孙梅【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2017(029)011【摘要】The aim of this study was to explore combined supplemental model of short chain fatty acids ( acetic acid, β-hydroxybutyric acid) and long chain fatty acids ( oleic acid, linoleic acid, linolenic acid) to promote milk protein and milk fat synthesis in bovine mammary epithelial cells ( BMECs) , to provide theoretical basis for the regulation of synthesis of milk composition. BMECs were separated and purified, and the second gener-ation of cells was selected and divided into 5 groups with 3 replicates per group. No fatty acid was added in control group; in groupsⅠandⅡ, the concentration radio of supplied acetate acid andβ-hydroxybutyric acid was 2.0 (9.60 mmol/L) :1.0 (4.80 mmol/L), however, the concentration radio of oleic acid, linoleic acid and linolenic acid was 2. 0 ( 17. 30 μmol/L ) :13. 3 ( 115. 05 μmol/L ) :1. 0 ( 8. 65 μmol/L ) and 9. 6 (75.20 μmol/L) :7.4 (58.00 μmol/L) :1.0 (7.80 μmol/L), respectively; in group s Ⅲ and Ⅳ, the con-centration radio of acetate acid and β-hydroxybutyric acid was 1. 0:1. 0, however, the concentration radio of oleic acid, linoleic acid and linolenic acid was 2.0:13.3:1.0 and 9.6:7.4:1.0, respectively. The total concentra-tion of short chain fatty acids and longchain fatty acids was 14.541 mmol/L. After cultured for 24 h, relative growth rate ( RGR ) , triglyceride ( TAG ) synthesis amount and expression levels of genes involved in milk protein and milk fat synthesis were measured. The results showed as follows: 1) RGR and TAG synthesis a-mount of BMECs in experimental groups were significantly higher as comparing with control group ( P<0.05);RGR and TAG synthesis amount were the highest in group Ⅰ. 2) Compared with control group, expres sion levels of ribosomal protein S6kinase ( S6K1) and κ-casein ( CSN3) genes in group Ⅱ were significantly in-creased ( P<0.05); expression levels of CSN3, protein kkinase B( AKT) , S6K1 and eukaryotic initiation 4E binding protein (4EBP1) gene in group Ⅳ was significantly increased (P<0.05); expression level of signal transduction and transcriptional activation factor 5 ( STAT5) gene in experimental groups was significantly de-creased ( P<0. 05 ) . 3 ) Compared with control group, expression level of diacylgycerol acyltransferase 2 (DGAT2) gene in experimental groups was significantly increased (P<0.05), and expression level of fatty acid synthase ( FASN) gene was significantly decreased ( P<0.05) . In conclusion, expression levels of genes involved in milk protein and milk fat synthesis has a better effect when culture medium is added with 7.20 mmol/L acetate acid, 7. 20 mmol/L β-hydroxybutyric acid, 75. 20 μmol/L oleic acid, 58. 00 μmol/L linoleic acid, and 7.80 μmol/L linolenic acid.%本试验旨在探寻促进奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白和乳脂合成的短链脂肪酸(乙酸、β-羟丁酸)和长链脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸)的组合添加模式,为调控乳成分合成提供理论依据.BMECs经分离、纯化后,选取第2代细胞,分为5组,对照组不添加脂肪酸,Ⅰ组和Ⅱ组添加的乙酸、β-羟丁酸浓度比例均为2.0(9.60 mmol/L):1.0(4.80 mmol/L),油酸、亚油酸、亚麻酸的浓度比例分别为2.0(17.30μmol/L):13.3(115.05μmol/L):1.0(8.65μmol/L)和9.6(75.20μmol/L):7.4(58.00μmol/L):1.0(7.80μmol/L);Ⅲ组和Ⅳ组添加的乙酸、β-羟丁酸的浓度比例均为1.0(7.20 mmol/L):1.0(7.20 mmol/L),油酸、亚油酸、亚麻酸的浓度比例分别为2.0:13.3:1.0和9.6:7.4:1.0,各组添加的短链脂肪酸(SCFA)和长链脂肪酸(LCFA)总浓度为14.541 mmol/L,每组3个重复.培养24 h后,检测细胞相对增殖率(RGR)、甘油三酯(TAG)的合成量以及乳蛋白和乳脂合成相关基因的表达量.结果表明:1)试验组BMECs RGR及TAG的合成量均显著高于对照组(P<0.05);Ⅰ组RGR最高,TAG合成量最多.2)与对照组相比,Ⅱ组显著提高了核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)、κ-酪蛋白(CSN3)基因的表达量(P<0.05);Ⅳ组显著提高了CSN3、蛋白激酶B(AKT)、S6K1、真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)基因的表达量(P<0.05);试验组信号转导和转录激活因子5(STAT5)基因的表达量显著降低(P<0.05).3)与对照组相比,试验组二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因的表达量显著提高(P<0.05),脂肪酸合成酶(FASN)基因的表达量显著降低(P<0.05).综上所述,在培养液中添加7.20 mmol/L乙酸、7.20 mmol/Lβ-羟丁酸、75.20μmol/L油酸、58.00μmol/L亚油酸、7.80μmol/L亚麻酸对BMECs乳蛋白和乳脂合成相关基因的表达量有较好的促进作用.【总页数】8页(P4143-4150)【作者】张花;李大彪;邢媛媛;孙梅【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S823【相关文献】1.维生素A对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 苏芮;刘阳;闫素梅;史彬林;赵艳丽;石惠宇2.催乳素对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 邢媛媛;李大彪;李红磊;于永强;王卫云3.乙酸对奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪酸从头合成相关基因表达量的影响 [J], 韩慧娜;闫素梅;齐利枝;生冉;赵艳丽4.乙酸钠和β-羟丁酸钠对奶牛乳腺上皮细胞乳脂和乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 塔娜;李红磊;侯先志;考桂兰;高民;李大彪5.胰岛素对体外培养奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂肪合成相关基因mRNA表达的影响 [J], 王皓宇;秦彤;郝海生;杜卫华;赵学明;朱化彬因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《大肠杆菌及其LPS对奶牛乳腺上皮细胞摄取硬脂酸和乳脂合成的影响》篇一摘要:本文研究了大肠杆菌及其脂多糖(LPS)对奶牛乳腺上皮细胞摄取硬脂酸和乳脂合成的影响。
通过实验,我们发现大肠杆菌的感染及LPS的存在显著影响了乳腺上皮细胞对硬脂酸的摄取及乳脂的合成过程。
这一研究有助于深入理解乳腺生理和奶牛健康的关系,为预防和治疗奶牛乳腺疾病提供理论依据。
一、引言随着现代畜牧业的快速发展,奶牛养殖业面临着诸多挑战,其中之一便是奶牛乳腺炎的防控。
大肠杆菌是引起奶牛乳腺炎的主要病原菌之一,其通过影响乳腺上皮细胞的正常功能来影响乳的合成和分泌。
硬脂酸是乳脂的重要组成部分,其摄取和合成受到多种内外因素的影响。
本文着重研究大肠杆菌及其脂多糖(LPS)对奶牛乳腺上皮细胞摄取硬脂酸和乳脂合成的影响。
二、材料与方法2.1 实验材料选用健康的奶牛乳腺上皮细胞,大肠杆菌及其LPS。
2.2 方法本实验采用细胞培养法,分别在有、无大肠杆菌及LPS的条件下培养乳腺上皮细胞,测定其对硬脂酸的摄取量及乳脂的合成量。
三、实验结果3.1 大肠杆菌对乳腺上皮细胞摄取硬脂酸的影响实验数据显示,在有大肠杆菌存在的条件下,乳腺上皮细胞对硬脂酸的摄取量明显增加。
这表明大肠杆菌的感染促进了乳腺上皮细胞对硬脂酸的摄取。
3.2 大肠杆菌及LPS对乳脂合成的影响经过比较分析,我们发现存在大肠杆菌及LPS的情况下,乳腺上皮细胞的乳脂合成量显著降低。
这表明大肠杆菌及其LPS对乳脂的合成过程有抑制作用。
四、讨论根据实验结果,我们可以得出以下结论:首先,大肠杆菌的感染能够促进奶牛乳腺上皮细胞对硬脂酸的摄取。
这可能是因为大肠杆菌的某些成分刺激了乳腺上皮细胞的受体,从而加速了硬脂酸的摄取过程。
其次,大肠杆菌及其LPS的存在对乳脂的合成有明显的抑制作用。
这可能是由于LPS干扰了乳腺上皮细胞的正常代谢过程,导致乳脂合成的关键酶活性降低或表达减少。
此外,大肠杆菌的感染也可能引发一系列的炎症反应,这些炎症反应可能会进一步影响乳脂的合成。
油酸对奶牛乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响邢媛媛;李红磊;李大彪;胡红莲;张兴夫;高民【期刊名称】《中国畜牧杂志》【年(卷),期】2017(053)007【摘要】本试验旨在探讨油酸对奶牛乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和乳脂肪合成相关基因表达的影响.选取中国荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)为试验材料,经纯化培养后,培养基中添加0(对照)、50、100、200、400μmol/L油酸,继续培养24 h.通过四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测细胞活力;利用试剂盒检测胞内甘油三酯的含量;采用实时定量PCR法检测乳脂肪合成相关基因的表达.结果表明:油酸浓度为200、400μmol/L时,BMECs相对增殖率显著低于对照组与其他试验组(P<0.05);添加100、200μmol/L的油酸促进了胞内甘油三酯的合成(P<0.05);添加油酸上调了二酰甘油酰基转移酶(DGAT)基因表达量,50μmol/L的油酸显著上调了乙酰辅酶A羧化酶(ACG)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARGγ)基因表达量(P<0.05),100~400μmol/L的油酸显著抑制了硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、固醇调节原件结合蛋白1(SREBP-1)基因表达量.综上所述,50~100 μ mol/L的油酸对BMECs乳脂肪合成具有较好的促进效果.%The aim of this study was to determine the effects of oleic acid on triglyceride content and gene expressions involved in milk fat synthesis in bovine mammary epithelial cells (BMECs).Mammary epithelial cells from Chinese Holstein cows were culture and purification.Different concentrations[0(control),50,100,200,400 μtmol/L] of oleic acid were added in culturemedium for a 24 h cultivation.Cell viability was detected by thiazoly blue tetrazolium bramide (MTT);triglyceride (TAG) content was measured by using TAG determination kit;gene expressions involved in milk fat synthesis were measured by real-time quantitative (RT-qPCR).The results showed that 200 μmol/L and 400 μmol/L oleic acid significantly inhibited the proliferation of BMECs compared with control and other experimental groups (P<0.05);100 μmol/L and 200 μmol/L oleic acid significantly promoted TAG synthesis in BMECs (P<0.05).SCD,FABP3 and SREBF1 gene expression were significantly suppressed by addition of oleic acid (P<0.05),however,DGAT2 gene expression was increased.50 μ mol/L oleic acid significantly increased ACC and PPARGγ gene expression(P<0.05).In conclusion,50 to 100 μm ol/L oleic acid is an optimal level considering its improvement effects on milk fat synthesis.【总页数】6页(P56-61)【作者】邢媛媛;李红磊;李大彪;胡红莲;张兴夫;高民【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古自治区农牧业科学院动物营养研究所,内蒙古呼和浩特010031;内蒙古自治区农牧业科学院动物营养研究所,内蒙古呼和浩特010031;内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古自治区农牧业科学院动物营养研究所,内蒙古呼和浩特010031【正文语种】中文【中图分类】S823.5【相关文献】1.赖氨酸对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达和蛋白磷酸化的影响 [J], 陈璐;赵艳丽;郭晓宇;史彬林;闫素梅2.β-羟丁酸浓度对奶牛乳腺上皮细胞内乳蛋白合成相关基因表达量的影响 [J], 王新朋;闫素梅;齐利枝;生冉;赵艳丽3.胰岛素对体外培养奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白、乳脂肪合成相关基因mRNA表达的影响 [J], 王皓宇;秦彤;郝海生;杜卫华;赵学明;朱化彬4.不同浓度胰岛素样生长因子-Ⅰ对体外培养奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白和脂肪合成相关基因表达的影响 [J], 王皓宇;秦彤;郝海生;杜卫华;赵学明;朱化彬5.不同浓度亚油酸对二维和三维培养模式下奶牛乳腺上皮细胞形态及乳蛋白合成相关基因表达的影响 [J], 邢媛媛; 李大彪; 李子南; 金亚亚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
乙酰乙酸通过抑制Nrf2诱导奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤宋倩;高爽;董昊;徐闯;孙旭东【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》【年(卷),期】2024(36)1【摘要】为探究乙酰乙酸(Acetoacetic acid,ACAC)是否通过抑制核转录因子NF-E2相关因子2(Nuclear factor E2-reate d factor2,Nrf2)导致奶牛乳腺上皮细胞线粒体损伤。
在奶牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)中添加0、0.6、1.2或1.8 mmol·L-1ACAC处理24 h;用10μmol·L-1的萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)预处理MAC-T 24 h后,加入1.2 mmol·L-1ACAC处理24 h。
流式细胞术检测活性氧(Reactive oxygen species,ROS);采用JC-1染色检测线粒体膜电位变化情况;通过q-PCR测定线粒体氧化磷酸化复合物Ⅰ-Ⅴ(Oxidative phosphorylation complexesⅠ-Ⅴ,COⅠ-Ⅴ)的基因表达情况以及线粒体生物合成调节因子Nrf2、过氧化物酶体增殖体激活受体γ-γ活化剂1-α(Pe roxlsome proliferator-activated re ceptor-γ coac tlvator-1α,PGC-1α)、线粒体转录因子A (Mitoc hondrial transcription factor A,TFA M)、核呼吸因子-1 (Nuclear respiratory fac tor-1,Nrf1)、线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mt DNA);使用试剂盒检测腺嘌呤核苷三磷酸(A denosine triphosphate,ATP)含量。
结果显示,ACAC处理后,ROS的含量显著升高(P<0.05),而线粒体膜电位显著下降(P<0.05),并且COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的m RNA表达水平显著降低(P<0.05),PGC-1α、TFAM、Nrf1以及Nrf2的m RNA表达量显著下降(P<0.05),mtDNA含量显著降低(P<0.05),ATP含量显著降低(P<0.05),而SFN预处理缓解了上述影响。
乙酸浓度对奶牛乳腺上皮细胞甘油三酯含量及瘦素和过氧化物酶增殖物激活受体y基因表达量的影响齐利枝;生冉;闫素梅;赵艳丽【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2013(25)7【摘要】本试验旨在研究乙酸浓度对奶牛乳腺上皮细胞甘油三酯(TAG)含量及瘦素(leptin)和过氧化物酶增殖物激活受体γ(PPARγ)基因表达量的影响.将传至第3代的奶牛乳腺上皮细胞以适宜的密度培养48 h后,随机分为6个处理,各处理分别采用乙酸浓度为0(对照组)、4、6、8、10和12 mmol/L的培养液.置于37℃5%CO2培养箱继续培养48 h.收集细胞,观测脂滴形成状况,测定TAG含量及leptin 和PPARγ基因表达量.结果表明:随乙酸浓度的增加,培养的奶牛脂肪前体细胞脂滴形成增多;随乙酸浓度的增加,TAG含量和PPARγ基因表达量均呈显著的线性或二次曲线增加(P<0.05),且以乙酸浓度为10和12 mmol/L时效果较好;一定浓度的乙酸可上调leptin基因表达量,尤以浓度为8、10 mmol/L时上调作用较好.结果提示,乙酸对奶牛乳腺上皮细胞内脂滴的形成、TAG的积累、leptin和PPARγ基因的表达有显著的促进作用.本试验条件下,乙酸浓度为10 ~ 12 mmol/L时能较好地促进PPARγ基因的表达,浓度为8~10 mmol/L时能较好地促进leptin基因的表达.%This study was conducted to determine the effects of acetate concentration on triacylglycerol (TAG) content,as well as expression levels of leptin and peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ) genes in bovine mammary epithelial cells (BMECs).The 3th passage BMECs with proper densities were cultured for 48 h,then cells were divided into sixtreatments.Culture mediums containing different concentrations of acetate (0,4,6,8,10 and 12mmol/L) were used in each treatment,respectively.Cells were continuous incubated in an incubator with 5%CO2 at 37 ℃ for 48 h,then were collected for the analysis of lipid droplet formation,TAG content,and expression lev els of leptin and PPARγ genes.The results showed as follows:with the increase of acetate concentration,lipid droplets was increased in BMECs; TAG content and PPARy gene expression level were significantly increased linearly or quadratically (P < 0.05),and 10 and 12 mmol/L were optimal concentrations; leptin gene expression level was up-regulated by acetate at a certain concentration,and 8 and 10 mmol/L were optimal concentrations.In conclusion,acetate can stimulate lipid droplet formation,TAG accumulation and expression levels of leptin and PPARγ genes in BMECs; in the present study,10 to 12 mmol/L acetate has better effects on PPARγ gene expression,and 8 to 10 mmol/L acetate has better effects on leptin gene expression.【总页数】7页(P1519-1525)【作者】齐利枝;生冉;闫素梅;赵艳丽【作者单位】内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018【正文语种】中文【中图分类】S823【相关文献】1.过氧化物酶体增殖物激活型受体α激动剂改善高甘油三酯血症患者冠状动脉血流速度储备功能的研究 [J], 王广;何立芸;于婕;高霞;苗莉;王琛;李卫虹;安慧杰;徐援2.过氧化物酶体增殖物激活受体、瘦素与非酒精性脂肪性肝病 [J], 李丽;赵彩彦3.过氧化物酶体增殖物激活型受体α不同激活物对HepG2细胞1型纤溶酶原激活物抑制剂表达的影响 [J], 陈静;叶平;刘永学;贺艳丽4.棕榈酸经过氧化物酶体增殖物激活受体α影响KGN细胞SR-BI的表达和脂质含量 [J], 刘琪;莫中成;郭冰冰;屈丽华;廖宏庆;谢远杰;张蒙夏5.鸭油甘油二酯与维生素D3协同对肥胖SD大鼠器官指数?血液25羟基维生素D3含量?胫骨发育指标及肝脏维生素D受体和过氧化酶体增殖物激活受体α基因表达量的影响 [J], 刘亚楠; 王宝维; 葛文华; 张名爱; 孙京新; 孔敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。