在养猪生产中,母猪保持适宜的体况是提高母猪群体繁殖性能和延长种用年限的重要保证,一方面,母猪妊娠期肥胖导致的胰岛素抵抗会降低泌乳期采食量,影响仔猪生长性能,并增加泌乳期母猪体储动员,延长断奶发情间隔;另一方面,妊娠期肥胖会促进脂质异位沉积到胎盘,增加胎盘脂质毒性,影响胎盘血管生成和胎儿发育。因此,控制好母猪妊娠期体脂沉积,提高围产期胰岛素敏感性,可能是缓解母猪过肥引起的繁殖效率下降的关键措施之一。沉默信息调节因子1（Silent information regulator 1,SIRT1）是NAD⁺依赖的蛋白质去乙酰化酶,在调控脂肪发育、能量代谢和炎症中具有重要作用。既往的研究发现,肥胖引发的炎症会抑制脂肪组织SIRT1表达,加剧胰岛素抵抗的发生,然而其中的具体分子机制仍不十分清楚,并且SIRT1在胎盘发育和胎盘血管生成中的作用也有待进一步探索。本研究一方面利用SIRT1敲除小鼠,探究SIRT1在肥胖引起的脂肪组织炎症和胰岛素抵抗中的功能,并解析肥胖调控脂肪组织SIRT1表达的分子机制;另一方面,研究母猪妊娠期肥胖对胎盘SIRT1表达的影响,以及SIRT1在胎盘血管生成和胎儿发育中的功能。并通过妊娠日粮添加n-3多不饱和脂肪酸（n-3 polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFA）,探究其能否通过激活胎盘SIRT1表达,缓解HFD诱导的胎盘炎症和氧化应激,促进胎盘血管生成和胎儿发育。第一部分SIRT1在肥胖诱导的炎症和胰岛素抵抗中的作用。本研究采用6周龄SIRT1不同基因型小鼠开展试验,按照基因型和日粮分成四组,每组6-8只,具体分组如下:（I）SIRT1^+/+野生型小鼠饲喂低脂日粮（LFD,10%kcal fat）;（II）SIRT1^+/+野生型小鼠饲喂HFD（HFD,60%kcal fat）;（III）SIRT1^+/-杂合子小鼠饲喂HFD;（IV）SIRT1^-/-敲除小鼠饲喂HFD。饲喂相应日粮12周后,进行葡萄糖耐受和胰岛素耐受测试,之后屠宰。主要结果如下:1、体成分分析显示,饲喂HFD 12周,HFD各组小鼠均发生了显著的肥胖（P<0.05）,其中SIRT1^-/-敲除小鼠BMI指数最高（P<0.05）,SIRT1^+/-小鼠白色脂肪和棕色脂肪重量最高（P<0.05）。与SIRT1^+/-杂合子小鼠组相比,SIRT1^-/-敲除组小鼠WAT含量降低了20%,BAT降低了58%,HFD各组间肝脏重量无显著性差异。2、检测附睾脂肪组织巨噬细胞表面抗原时发现,与野生型小鼠相比,与SIRT1^+/-与SIRT1^-/-小鼠F4/80和CD11表达量显著升高（P<0.05）,但SIRT1^+/-与SIRT1^-/-间差异不显著。检测血浆炎症因子发现,SIRT1^-/-敲除组小鼠血浆炎症因子TNFα,IL-1β和IL-6的含量显著升高（P<0.05）。3、葡萄糖耐受结果显示,与野生型小鼠相比,SIRT1^+/-与SIRT1^-/-小鼠的葡萄糖耐受能力均显著降低（P<0.05）;胰岛素耐受结果显示,HFD组间差异不显著。以上结果表明,在HFD模式下,SIRT1敲除会加剧脂肪组织炎症和系统性胰岛素抵抗。第二部分肥胖抑制SIRT1表达诱导胰岛素抵抗的分子机制本研究尝试探索在HFD引起的小鼠肥胖模型和TNFα诱导的3T3-L1胰岛素抵抗模型中,特定miRNA能通过调控SIRT1表达影响脂肪组织炎症和胰岛素敏感性。主要结果如下:1、通过生物信息学预测并结合已发表的测序结果,筛选出19个可能抑制SIRT1的miRNA。并将这19个miRNA与SIRT1 3?-UTR双荧光素酶报告载体共转染至BHK细胞中,发现miR-221、miR-377、miR-145a以及miR-103对荧光素酶活性抑制最为显著（P<0.01）。2、在成熟的3T3-L1脂肪细胞中过表达miR-221、miR-377、miR-145a以及miR-103,发现miR-377对SIRT1蛋白抑制效果最为显著（P<0.01）。双荧光结果显示miR-377能显著抑制SIRT1 3′UTR活性（P<0.01）,当结合位点突变以后miR-377对SIRT1 3′UTR抑制作用解除。3、在HFD引起的小鼠肥胖模型和TNFα诱导的3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型中均发现miR-377表达量显著升高（P<0.05）,相反SIRT1 mRNA和蛋白水平均显著降低（P<0.05）。4、进一步,在成熟的3T3-L1脂肪细胞中过表达miR-377能够显著上调炎症信号通路,抑制胰岛素信号通路;相反干涉miR-377可以显著缓解TNFα诱导的炎症和胰岛素抵抗。5、通过使用SIRT1特异性抑制剂发现,干涉miR-377的抗炎和增敏胰岛素效果被显著抑制。以上结果表明,miR-377作为促炎性小RNA,在肥胖引起的炎症和胰岛素抵抗进程中,可通过抑制SIRT1蛋白的表达,加剧脂肪组织炎症和胰岛素抵抗。第三部分母猪妊娠期肥胖对胎盘SIRT1表达和脂毒性的影响本研究选取适宜背膘（18-19mm）和高背膘（>23mm）经产大白母猪各20头,每头母猪随机选取1个胎盘,用于研究妊娠期肥胖对胎盘SIRT1表达和脂毒性的影响。并利用SIRT1^+/-公母鼠交配,于妊娠期第18.5d处死,研究SIRT1缺失对胎盘血管生成和胎儿发育的影响。主要结果如下:1、母猪妊娠期肥胖显著抑制了血管内皮细胞表面抗原CD31以及血管内皮细胞生长因子VEGFA表达量（P<0.05）,SIRT1的表达量也显著降低（P<0.05）。2、提取母猪胎盘DNA发现,妊娠期肥胖对胎盘线粒体基因Cytochrome B的含量无显著性影响,但是调控线粒体生物合成的关键转录因子PGC1α表达也显著性下调（P<0.05）。3、进一步提取胎盘总脂肪发现,肥胖母猪胎盘总脂含量显著升高（P<0.05）,胎盘抗氧化酶基因NRF2、HO1表达量受到显著抑制,胎盘炎症基因TNFα、IL-1β、TLR4、TLR2、MCP1显著激活,表明母猪妊娠期肥胖导致胎盘脂质异位沉积增多,脂毒性增强。4、利用SIRT1敲除小鼠发现,SIRT1敲除对胎盘重和胎盘效率无显著性影响,但是显著降低了胎儿重（P<0.05）,同时部分SIRT1敲除胎儿头部出现畸形。检测胎盘血管生成相关基因发现,SIRT1敲除显著降低了血管内皮细胞标志基因CD31的表达（P<0.05）,对HIF1α信号通路基因无显著性影响。以上结果表明,妊娠期肥胖引起的SIRT1表达抑制可能是造成胎盘脂毒性升高,胎盘血管生成受限的重要原因。第四部分妊娠日粮添加EPA对SIRT1敲除小鼠胎盘血管生成影响本研究选取50只10周龄SIRT1^+/-杂合子公母鼠交配,确定怀孕后分成两组,每组22只,在妊娠期间分别饲喂60%kcal HFD（含30.1%猪油）,以及等能量的EPA饲粮（含25.6%猪油,4.4%EPA乙酯）,于妊娠第16.5天和第17.5天开展葡萄糖和胰岛素耐受试验（每组各6只）,于妊娠第17.5天开展荧光标记的脂肪酸转运实验（每组各5只）,所有小鼠于妊娠期第18.5d处死。本实验旨在探究妊娠期日粮添加n-3PUFA能否通过激活SIRT1表达,降低胎盘脂毒性的方式,促进胎盘血管生成和胎儿生长。主要结果如下:1、妊娠日粮添加EPA显著提高了母鼠葡萄糖耐受能力（P<0.01）,降低了母体血清IL-6和TNFα含量（P<0.01）,同时显著增加了母鼠血浆饱和脂肪酸和n-3PUFA的含量,降低了n-6PUFA。2、检测胎盘和胎儿发育发现,妊娠日粮添加EPA对胎盘重和胎盘形态无显著影响,但显著提高了胎盘效率（P<0.01）和胎儿重（P<0.01）,免疫组化结果显示EPA显著促进了胎盘血管生成标志基因CD31的表达（P<0.01）,并显著抑制低氧诱导因子信号通路（P<0.01）;相反SIRT1基因敲除显著降低了胎盘重（P<0.05）和胎儿重（P<0.01）,显著降低胎盘迷宫区域面积（P<0.05）,显著抑制胎盘血管生成（P<0.01）,日粮因素与基因型之间无显著的交互作用。3、检测胎盘炎症发现,日粮添加EPA显著激活了胎盘炎症信号通路,上调了一系列炎症基因的表达,促进炎症核心转录因子NFκB入核（P<0.01）;SIRT1敲除并未增加胎盘炎症,且EPA处理对胎盘SIRT1蛋白水平无显著性影响,饲粮因素与基因型之间无显著的交互作用。4、检测胎盘和胎儿氧化应激发现,日粮添加EPA提高了胎盘总抗氧化能力（T-AOC）（P<0.05）和总超氧化物歧化酶活性（T-SOD）（P<0.05）,但同时也显著增加了脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量（P<0.05）;SIRT1敲除并未增加胎盘和胎儿的氧化应激,胎盘T-SOD活性反而显著增强（P<0.05）。5、检测胎盘和胎儿脂肪酸组成发现,EPA处理增加了胎盘和胎儿饱和脂肪酸以及n-3PUFA的比例;SIRT1敲除对胎盘脂肪酸组成影响不大,但显著降低了胎儿n-3PUFA比例。6、检测胎盘脂质代谢发现,EPA处理显著降低了胎盘甘油三酯（TG）（P<0.01）和总胆固醇（T-CHO）含量（P<0.05）,抑制了脂肪酸合成基因表达,促进了脂质分解氧化基因表达;SIRT1敲除对胎盘脂质含量无显著性影响;EPA处理及SIRT1敲除均不影响胎盘对荧光标记的C16脂肪酸的转运。7、检测胎盘线粒体体功能发现,EPA显著上调了PGC1α蛋白的表达（P<0.05）,而SIRT1敲除则显著抑制了PGC1α表达（P<0.01）;EPA以及SIRT1对线粒体DNA含量无显著性影响;通过电镜检测胎盘迷宫组织中线粒体形态时发现,EPA对胎盘线粒体形态影响不大,而SIRT1敲除的线粒体出现囊肿和空泡化增多。以上结果表明,SIRT1基因敲除会引起胎盘血管生成和胎儿发育受阻,妊娠期日粮添加EPA可通过激活非依赖于SIRT1的炎症通路,促进胎盘血管生成,促进胎儿发育。综上所述本研究的主要结论如下:1、HFD诱导的肥胖可通过上调脂肪组织miR-377表达抑制SIRT1 mRNA翻译,造成脂肪组织炎症加剧并出现系统性胰岛素抵抗。2、母猪妊娠期肥胖会抑制胎盘SIRT1/PGC1α表达,增加胎盘脂毒性,并抑制胎盘血管生成。3、在妊娠HFD日粮模式下,利用EPA部分替换饱和脂肪酸可改善胎盘氧化应激稳态,激活不依赖SIRT1的炎症通路,促进胎盘血管生成和胎儿生长。