论文部分内容阅读
本论文研究添加不同浓度的瘦素、胰岛素样生长因子Ⅰ(Insulin-like growth factor-I,IGF-I)、氢化可的松(Hydrocotison,HYD)及三者不同配比对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白和乳脂肪合成的影响,旨在通过对乳蛋白和乳脂肪合成相关基因及其转录调控因子基因表达水平的检测,初步探明激素和细胞因子协同调控乳蛋白和乳脂肪合成的分子机制,寻找适宜的激素和细胞因子供给模式,为调控乳成分的合成提供理论依据。论文包含四个试验,分别为单独添加瘦素(0、10、50、100、500 ng/mL)、IGF-I(0、1、10、100、500 ng/m L)、HYD(0、1、10、100、1000 ng/mL)以及组合添加不同配比的IGF-I、HYD和瘦素[试验Ⅰ组(0)、试验Ⅱ组(10:2:1)、试验Ⅲ组(2:2:1)、试验Ⅳ组(200:1:100)],研究三者单独及协同作用对BMECs乳蛋白和乳脂肪合成相关基因表达以及甘油三酯(TAG)含量的影响。组合添加试验IGF-I、HYD和瘦素的总添加量相同,均为250 ng/m L,试验Ⅰ组为不添加激素和细胞因子的对照组,试验Ⅱ组三者的添加剂量分别为192.31、38.46、19.23 ng/mL,试验Ⅲ组分别为100、100、50 ng/mL,试验Ⅳ组分别为166.11、0.83、83.06 ng/mL。试验一研究结果表明,与对照组相比,10~50 ng/m L的瘦素处理,显著上调了核糖体p70s6激酶(P70 ribosomal protein s6 kinase-1,S6K1)、真核翻译启始因子4E结合蛋白(Eukaryotic initiation factor 4e-binding protein-1,4EBP1)和κ-酪蛋白(κ-casein,CSN3)的mRNA表达量(P<0.05)。50 ng/m L瘦素处理组的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Serine-threonine protein kinase,AKT)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin,mTOR)、固醇调节元件结合蛋白1(Sterol regulatory element binding factor 1,SREBP1)和二脂酰甘油酰基转移酶2(Diacylgycerol acyltransferase2,DGAT2)的mRNA表达量显著高于对照组(P<0.05);瘦素添加剂量为100 ng/mL时,SREBP1和信号转导子与转录激活子5(Signal transducer and activator of transcription 5,STAT5)的mRNA表达量显著高于对照组(P<0.05),当瘦素剂量达到500 ng/m L时,能显著抑制4EBP1和DGAT2的mRNA表达量(P<0.05);瘦素各组,均能显著上调瘦素受体(leptin receptor,OB-Rb)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)的mRNA的表达量(P<0.05),并呈现出剂量依赖效应。而所有的瘦素处理组对乙酰Co A羧化酶a(Acetyl-coenzyme A carboxylase a,ACC)和脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FASN)的mRNA表达量均没有显著的影响(P>0.05)。高于50 ng/mL的瘦素能显著抑制胞内甘油三酯(Triglyceride,TAG)的合成并降低脂滴含量(P<0.05)。瘦素浓度为10~100 ng/mL时对BMECs乳蛋白合成具有较好的促进效果,且以50 ng/m L的瘦素添加剂量效果最佳;添加瘦素对TAG的合成和脂滴的形成具有抑制作用。试验二研究结果表明,与对照组相比,所有IGF-I的添加剂量均能显著上调胰岛素样生长因子I型受体(insulin-like growth factor-I receptor,IGF-IR)、STAT5、AKT、mTOR、SREBP1和PPARγ的m RNA表达量(P<0.05),其中100 ng/mL IGFI处理组的STAT5、4EBP1和SREBP1的mRNA表达量最高,500ng/mL IGF-I处理组的IGF-IR、mTOR、AKT和PPARγ的mRNA表达量最高;添加10~500 ng/mL IGF-I时S6K1、CSN3和DGAT2的m RNA表达量显著上调(P<0.05),并呈现出剂量依赖效应;100~500 ng/mL的IGF-I处理使ACC的mRNA表达量及胞内TAG含量和脂滴积累量显著提高(P<0.05),100 ng/mL的IGF-I处理组FASN的mRNA表达量显著高于其他各组(P<0.05)。结果表明IGF-I的添加剂量为100~500 ng/mL时对BMECs乳蛋白和乳脂肪合成有较好的促进效果。试验三研究结果表明,与对照组相比,添加10~1 000 ng/mL HYD显著上调了糖皮质激素受体(glucocorticord receptor,GR)、AKT和CSN3的mRNA表达量(P<0.05),10~100 ng/mL的HYD处理能够显著上调ACC、DGAT2的mRNA表达量(P<0.05),100 ng/mL HYD的处理显著提高了PPARγ、SREBP1、FASN、STAT5、m TOR、4EBP1和S6K1的m RNA表达量以及TAG的合成量和胞内脂滴的形成(P<0.05)。该研究结果说明,HYD能够促进BMECs乳蛋白和乳脂肪的合成,且100 ng/mL的HYD处理促进效果最佳。试验四研究结果表明,在三维培养模式下组合添加IGF-I、HYD和瘦素,除FASN外,所有被检测的乳蛋白和乳脂合成相关基因以及三者受体基因mRNA的表达量均显著高于二维培养模式(P<0.05)。激素和细胞因子的组合处理与细胞培养模型对OB-Rb、IGR-IR(P<0.05)AKT、S6K1、4EBP1、STAT5、CSN3、PPARγ、SREBP1、ACC、FASN和DGAT2的m RNA表达量和胞外TAG含量有显著的互作效应(P<0.05)。IGF-I、HYD和瘦素的添加比例为10:2:1(试验Ⅱ组)时,ACC、FASN、STAT5和4EBP1的mRNA表达量显著高于其他各组(P<0.05),同时,PPARγ、SREBP1、CSN3的m RNA表达量和胞外TAG的合成量显著高于对照组(P<0.05);当IGF-I、HYD和瘦素的添加比例为2:2:1(试验Ⅲ组)时,能最大程度的上调IGF-IR和OB-Rb的m RNA表达量(P<0.05);当IGF-I、HYD和瘦素的添加比例为200:1:100(试验Ⅳ组)时,mTOR、S6K1和AKT的mRNA表达量显著上调(P<0.05)。试验Ⅲ和Ⅳ组显著促进了SREBP1 mRNA表达的上调(P<0.05),却显著抑制了DGAT2的mRNA表达和和胞外TAG的合成量(P<0.05)。试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的胞内脂滴含量均显著低于试验Ⅰ组。综合以上试验结果,在研究激素和细胞因子对BMECs乳脂乳蛋白合成影响时,三维培养模式BMECs乳蛋白和乳脂肪合成相关基因的表达量均显著高于二维培养模式;培养模型与激素和细胞因子的组合处理有显著的互作效应;IGF-I、HYD和瘦素的添加比例为10:2:1(试验Ⅱ组)时,对乳蛋白和乳脂肪的合成有较好的促进效果。