【摘 要】
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油脂作为一种高能量的饲料原料,可以减少动物应激,增加饲料吸收利用率以及提高动物生产性能,所以生产实践中会通过增大油脂在饲料中的占比来提高经济效益。肝脏是油脂代谢分解的主要器官,肝细胞结构完整是肝脏正常运转的前提,肝细胞通过线粒体β-氧化分解脂肪酸、排出低密度脂蛋白、合成甘油三酯等生理活动来维持动态平衡,但是油脂饲料的过度使用会破坏这个平衡,进而诱发肝脏细胞发生凋亡。miRNAs是一类内源性短链非编
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油脂作为一种高能量的饲料原料,可以减少动物应激,增加饲料吸收利用率以及提高动物生产性能,所以生产实践中会通过增大油脂在饲料中的占比来提高经济效益。肝脏是油脂代谢分解的主要器官,肝细胞结构完整是肝脏正常运转的前提,肝细胞通过线粒体β-氧化分解脂肪酸、排出低密度脂蛋白、合成甘油三酯等生理活动来维持动态平衡,但是油脂饲料的过度使用会破坏这个平衡,进而诱发肝脏细胞发生凋亡。miRNAs是一类内源性短链非编码RNA,miRNAs在人与动物的细胞生理代谢及病理变化中均发挥着重要作用,研究表明,miRNAs也会参与高脂饲料导致的细胞凋亡,但具体机制及相关通路并未被广泛研究。为此,本研究的目的是探寻miRNAs在高脂饲料诱导的肝脏细胞凋亡中的作用,并研究高脂饲料诱导蛋鸡肝脏细胞凋亡的具体分子机制。本试验建立了高脂饲料饲养的蛋鸡模型,通过预试验筛选出高脂饲料特异性改变的miR-19b-3p,通过targetscan、miRDB网站预测筛选出miR-19b-3p的特异性靶基因,并使用双荧光素酶报告试验、q RT-PCR等方法验证靶基因,通过HE染色、油红O染色、透射电镜观察、q RT-PCR、Western blot、AO/EB染色以及流式细胞术的方法,观察和检测了蛋鸡肝脏组织和miR-19b-3p过表达/敲低的鸡肝癌细胞凋亡情况。试验结果如下:(1)成功建立了高脂饲料诱导的蛋鸡肝细胞凋亡模型。HE染色结果显示对照组蛋鸡肝细胞排列整齐,高脂组蛋鸡的肝脏细胞中脂肪泡明显增多,细胞核固缩,崩解核碎片。油红O染色显示高脂组蛋鸡肝脏细胞中出现众多红色脂滴。透射电子显微镜结果显示高脂组蛋鸡肝脏细胞中存在脂肪空泡,线粒体形态发生变化且线粒体嵴断裂,核染色质边集,细胞呈现明显的细胞凋亡特征。(2)高脂饲料饲养的蛋鸡肝脏组织中miR-19b-3p的表达显著降低。通过targetscan、miRDB网站预测,筛选出潜在靶基因SOCS3,并通过双荧光素酶报告基因检测证实了miR-19b-3p和SOCS3的靶向关系。体外培养鸡肝癌细胞,构建miR-19b-3p敲低和过表达模型,使用q RT-PCR、Western blot检测SOCS3的表达,结果表明miR-19b-3p敲低的鸡肝癌细胞中SOCS3表达升高,miR-19b-3p过表达的鸡肝癌细胞中SOCS3表达降低,结果证实了miR-19b-3p与SOCS3的靶向关系。(3)体外试验证明miR-19b-3p通过JAK2/STAT3通路诱导细胞凋亡。在建立miR-19b-3p敲低和过表达的鸡肝癌细胞模型基础上,用JAK2/STAT3通路诱导剂Colivelin TFA处理miR-19b-3p敲低组细胞,AO/EB以及流式细胞术结果显示,miR-19b-3p过表达导致细胞凋亡率降低,miR-19b-3p敲低导致细胞凋亡率升高,且Colivelin TFA可以逆转miR-19b-3p敲低引起凋亡率的升高。q RT-PCR和Western blot结果也显示,Colivelin TFA可以逆转miR-19b-3p敲低引起的促凋亡基因表达上调。(4)体内和体外试验结果共同证实,高脂饲料通过miR-19b-3p介导蛋鸡肝细胞发生线粒体途径凋亡。通过q RT-PCR和Western blot检测蛋鸡肝脏组织及鸡肝癌细胞中线粒体通路相关凋亡基因(Bcl2、Bax、Bak、Cyt-c、Caspase3、Caspase9)的表达情况。结果表明,高脂组蛋鸡肝脏中促凋亡基因(Bax、Bak、Cyt-c、Caspase3、Caspase9)表达上调,抗凋亡基因Bcl2表达下调。体外鸡肝癌细胞中miR-19b-3p敲低导致促凋亡基因表达上调,抗凋亡基因Bcl2表达下调,miR-19b-3p过表达导致促凋亡基因表达下调,抗凋亡基因Bcl2表达上调。综上所述,高脂饲料会诱导miR-19b-3p表达降低,miR-19b-3p可以靶向SOCS3抑制JAK2/STAT3通路,进而诱导蛋鸡肝细胞发生线粒体途径凋亡。本研究从miRNAs角度揭示了高脂饲料诱导肝细胞凋亡的机制,并为高脂饲料诱导的肝脏损伤的深入研究提供了线索。
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