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作为泌乳功能器官,遗传和环境因素双重调控乳腺内基因表达的水平。泌乳重要功能基因的表达水平变化能够调控乳腺的生长发育和分化,以及乳汁合成、分泌和运输等生理过程。作为泌乳的基本结构和功能单位,研究乳腺上皮细胞内泌乳相关基因的表达,可以为揭示乳腺特异性表达基因如何被激活、泌乳重要功能基因如何起始和维持泌乳、调控乳汁组分提供理论依据。同时调控奶牛乳腺泌乳重要功能基因的表达水平可显著提升奶质量、提高产奶量,具有一定的经济效益。本研究采用华大基因公司的数字基因表达谱,筛选了一系列在泌乳期和干乳期荷斯坦奶牛中表达差异的基因,得到对泌乳性状有重要影响的FABP3基因,并进行荧光定量RT-PCR验证。脂肪酸结合蛋白3(FABP3)是脂肪酸结合蛋白家族成员之一,广泛存在于心肌、骨骼肌和泌乳期乳腺等对脂肪酸有高度需求的组织中。FABP3参与胞内脂肪酸的短暂存储和运输,使其进入线粒体能量代谢体系中氧化分解并产生ATP,从而为组织提供能量。FABP3与脂肪酸结合形成细胞内外浓度差而促进其摄取。FABP3在乳脂合成信号转导通路中发挥重要作用。目前研究主要集中于FABP3与SREBP1、PPARy的相互影响。本实验采用基因过表达和RNA干扰技术在细胞水平上对FABP3进行正负功能调控,增加和减少其在泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中的表达。利用qRT-PCR、 Western blotting和激光共聚焦检测FABP3表达量发生变化后,SREBP1和PPARγ的表达变化和定位以及对脂滴形成的影响。结果表明,FABP3可在mRNA和蛋白水平反馈调节SREBP1(p<0.05)和PPARγ (p<0.05)的表达,同时增加脂滴的形成(p<0.05)。FABP3对长链脂肪酸包括油酸、硬脂酸和软脂酸有高亲和力,能协同ACSL1、SLC27A6将长链脂肪酸酯化成甘油三酯。本实验通过外源添加硬脂酸、软脂酸和油酸,筛选出对FABP3表达量影响最显著的脂肪酸处理浓度和时间,并以最佳浓度和时间添加3种脂肪酸孵育奶牛乳腺上皮细胞,利用Western blotting检测SREBP1和PPARγ蛋白的表达变化。结果显示,硬脂酸增加PPARγ(p<0.01)和减少SREBP1(p<0.05)的表达,软脂酸增加PPARγ(p<0.01)和减少SREBP1(p<0.05)的表达,油酸增加PPARγ (p<0.05)和SREBP1(<0.01)的表达。利用激光共聚焦检测对脂滴形成的影响,显示三种脂肪酸都显著提高脂滴的分泌量(p<0.05)。