论文部分内容阅读
脂肪沉积多少不仅关乎猪肉的适口性,而且关乎其是否有利于人体健康。然而动物脂肪代谢受多种因素影响,其调控机制较为复杂。固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1)是重要的核转录因子,它能与基因的启动子/增强子的固醇调节元件结合,激活靶基因转录,介导胆固醇生物合成的反馈调节,在脂肪酸合成中发挥重要的调节作用。有鉴于此,本研究以SREBP-1基因作为核心,首先探讨了其靶基因及调控通路,进而运用实验分析了遗传、营养因素对SREBP-1及其部分靶基因与通路的影响。具体内容和结果如下:(1)基于芯片数据分析SREBP-1c对脂肪代谢的调控利用生物信息学知识,从NCBI的GEO数据库中搜索得到与小鼠脂肪代谢相关的基因芯片GSE9132,并对其进行显著性差异表达分析及通路分析,得到了在脂肪细胞分化过程中与SREBP-1c过表达相关的460个显著性差异表达的基因,其中上调的基因有271个,下调的基因有189个,上调的基因显著涉及的通路包括PPAR信号通路、脂肪酸代谢通路、类固醇生物合成通路、多不饱和脂肪酸生物合成通路等11个,下调的基因显著涉及的通路包括轴突导向通路、氮素代谢通路以及脂肪细胞因子信号通路等3个。(2)遗传与营养因素对猪SREBP-1及其相关基因表达的影响在上述研究的基础上,选择SREBP-1基因及类固醇生物合成通路的HMGCR、IDI1、SC4MOL基因和与其相关的SCD、LDLR基因作为研究对象,以12头宁乡猪和16头杜长大(Duroc×Landrace×Yorkshire,DLY)三元杂交商品猪为试验材料,以日粮蛋白质水平为试验因子,设10.41%CP、12.91%CP、15.43%CP、19.66%CP、15.28%CP+1%精氨酸五个水平,宁乡猪分3个组并分别喂以前三种日粮,杜长大猪分4个组并分别喂以后四种日粮,运用实时荧光定量PCR方法研究这些基因在猪大脑、小脑、背肌、皮脂、回肠、肝、肾七个组织中mRNA的表达规律。结果表明:①猪群因素对基因在部分组织中的表达有显著影响,其中SREBP-1在皮脂中,HMGCR在背肌中,IDI1在小脑、背肌和肝中,SC4MOL在大脑、背肌和肝中,LDLR在回肠和肝中。SREBP-1和LDLR基因在DLY猪中的表达量显著高于在宁乡猪中,HMGCR、IDI1和SC4MOL这三个基因则是在宁乡猪中的表达量显著高于在DLY中。但猪群不同对SCD基因的表达没有显著影响。由于HMGCR、IDI1和SC4MOL都在宁乡猪中高表达且均涉及到类固醇的生物合成,所以在追求高肌内脂肪的同时,可能必须注意胆固醇的含量。②日粮营养水平除对SCD基因不显著外,对其它五个基因在部分组织中表达的影响都显著。但营养水平对基因表达的作用因组织不同而不同。对SREBP-1是在小脑、皮脂、回肠、肝、肾,对HMGCR是在回肠,对IDI1是在肝,对SC4MOL是在背肌、肝、肾,对LDLR是在回肠。比较同一种日粮(15.43%CP日粮)的作用,发现其对SREBP-1在小脑、皮脂、回肠中的表达影响不同,说明日粮与猪群之间存在互作。比较添加精氨酸与否(15.43%CP和15.28%CP+1%精氨酸日粮)的作用,发现其对SREBP-1在小脑、回肠中和SC4MOL在肝中的表达影响不同,即加了精氨酸后显著降低SREBP-1在小脑、回肠中的表达量,而增加SC4MOL在肝中的表达量。③组织差异除对LDLR基因的表达影响不显著外,对其它五个基因表达的影响都达到了差异显著水平,且SREBP-1、HMGCR、IDI1和SC4MOL四个基因都是肝中表达最高。④在消除猪群与营养因素的影响之后,SREBP-1基因与其它五个基因间的相关性没有特定的规律可循,但是HMGCR、IDI1和SC4MOL三个基因在小脑、背肌、回肠和肾四个组织中的相关较高。显然,对SREBP-1基因及其调控基因的上述研究,将有助于更好地认识脂肪代谢机理,指导猪的遗传育种和饲养管理,同时提高对人类脂质代谢性疾病如糖尿病、高脂血症、脂肪肝、肥胖等的认识并指导临床治疗。