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脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)是脂肪酸从头合成的关键酶,在脂肪酸的形成过程中具有重要作用。然而,关于FASN具体如何调控山羊乳脂的形成还不清楚。本研究在转录组测序的基础上,进行山羊泌乳期、干奶期和空怀期的基因表达谱测序,筛选在泌乳过程中调控山羊乳脂代谢的关键基因;通过分析山羊乳腺脂肪酸代谢相关基因和山羊乳脂肪酸成分之间的相关性,以期找到调控山羊乳脂肪酸成分的关键基因;利用olistat、C75和sh RNA处理山羊乳腺上皮细胞,进而研究FASN对脂肪酸代谢的调控作用;克隆山羊MAT序列,构建腺病毒过表达载体,并在山羊乳腺上皮细胞中验证其对脂肪酸代谢相关基因的影响。得到主要结果如下:1.奶山羊数字基因表达谱测序结果发现FABP3、FASN和SCD等基因在山羊不同泌乳时期均有较高的表达量,且在泌乳期的表达水平显著高于干奶期。利用皮尔逊系数进行泌乳过程核心基因的筛选,结果表明CPT1和ACSL1等基因在调控泌乳过程中具有重要的调控作用。2.山羊乳腺脂肪酸代谢相关基因和山羊乳脂肪酸成分之间的相关性分析发现,羊乳中不同的脂肪酸成分之间呈现出显著相关性,其中短中链脂肪酸成分(C6:0、C10:0、C8:0和C12:0)的相对含量两两之间呈现出极显著相关性(P<0.01)。同时,提取乳腺组织总RNA进行基因表达分析发现,FASN表达与脂肪酸代谢其他基因均没有显著的相关性,但与山羊乳中n3不饱和脂肪酸的含量具有显著的正相关性。3.分析FASN与山羊乳腺上皮细胞内中链脂肪酸生成的关系。利用不同浓度的olistat(0、5、15、25和35μM)处理山羊乳腺上皮细胞后发现,5μM olistat并不能够显著降低FASN的活性,而当浓度超过15μM后,FASN的活性随着浓度的增加而显著降低,35μM olistat具有最好的抑制效果,FASN的活性降低了40%。olistat(35μM)处理和FASN干扰均能够显著将低中链脂肪酸形成相关基因(HFABP、ACC和LPL)的表达,干扰FASN后能够显著降低细胞C12:0和C10:0的浓度,而增加C14:0的含量。4.分析FASN对山羊乳腺上皮细胞乳脂形成的影响。利用不同浓度的C75(0、5、7、10 ng/μL)处理山羊乳腺上皮细胞发现10 ng/μL C75对FASN的活性具有最大的抑制效果。利用10 ng/μL C75处理山羊乳腺上皮细胞后发现能够显著降低细胞中C16:1n9和C18:1n9的含量,并降低细胞脂肪酸单不饱和指数;C75处理山羊乳腺上皮细胞和FASN干扰后均能够显著降低甘油三酯合成基因的表达(GAPM、DGAT2和AGPAT6)、提高甘油三酯降解基因的表达(HSL和ATGL)、抑制乳脂形成及分泌相关基因的表达(TIP47、BTN1A1和XDH),显著抑制了细胞内甘油三酯的积累和脂滴的形成。5.FASN调控甘油三酯合成相关基因的机制研究。干扰FASN的表达能够显著增加细胞中malonyl-Co A的含量。单独添加malonyl-Co A能够显著降低甘油三酯合成相关基因的表达(GPAM、AGPAT6、DGAT1和DGAT2),在干扰FASN的同时添加Malonyl-Co A能够显著增强FASN干扰对甘油三酯合成相关基因表达的抑制作用。可见FASN可通过调控Malonyl-Co A的浓度来调控甘油三酯合成相关基因的表达。6.成功克隆得到山羊MAT序列,构建过表达腺病毒。研究发现过表达山羊MAT能够显著提高SCD1基因的表达,并显著降低TIP47基因的表达。山羊MAT和牛MAT均能够显著降低THRSP和XDH基因的表达。但山羊TE则对THRSP和XDH的抑制作用较小。牛MAT能够显著提高PPARγ和LPL的表达而山羊MAT和TE过表达则对他们的表达没有显著影响。综上所述,山羊FASN在调控山羊乳腺脂肪酸代谢过程中具有重要作用,FASN活性的降低可在抑制甘油三酯的合成的同时促进甘油三酯的降解,从而降低细胞中脂质的积累。FASN可通过调控Malonyl-Co A的浓度来调控甘油三酯合成相关基因的表达。