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冷刺激作为寒区畜牧生产中常见的应激原,易引起动物处于冷应激状态,从而导致畜产品质量降低,动物死亡率增加,已成为制约我国养殖业快速发展的关键因素之一。冷应激发生机制的研究受到国内外科研工作者的广泛关注。目前,对冷应激发生机制的研究,往往只强调单个或少数几个分子在应激中的作用,缺乏从整体水平的系统性研究,从而难以准确地评估动物是否真正处于应激状态。因此,本研究采用同重同位素相对与绝对定量(iTRAQ)结合质谱技术筛选冷应激大鼠血浆中的差异表达蛋白,以期在分子水平上寻找合适的冷应激诊断标志物,为冷应激的防治提供理论依据。本试验采用12周龄、体重(340±20)g的健康SPF级雄性Wistar大鼠作为研究对象。将试验鼠随机分为常温饲养组(Z组)和冷刺激组(L组)。常温饲养温度为(24.0±0.1)℃,冷刺激温度为(4.0±0.1)℃,冷刺激时间为12h。冷刺激后,采用ELISA、Western Blot和荧光定量PCR方法分别检测血清中IL-2与IL-4、外周血淋巴细胞中HSP70和mRNA表达水平的变化,来判断大鼠是否处于冷应激状态,从而确定冷应激大鼠模型建立成功。根据冷应激大鼠模型构建的条件,开始正式冷刺激试验。冷刺激后,采取大鼠血浆,采用iTRAQ技术筛选冷应激大鼠血浆中的差异表达蛋白,通过COG注释、GO和Pathway富集分析方法,找出与冷应激反应密切相关的差异表达蛋白;并经Western Blot对其验证。结果如下:1.大鼠冷应激模型的建立与Z组相比,L组的大鼠血清中IL-2的含量显著升高(P<0.05),IL-4含量极显著升高(P<0.01);外周血淋巴细胞内HSP70及其mRNA表达量水平显著升高(P<0.05)。同时,结合本课题组成员的检测结果:冷应激大鼠血清中IL-6、TNF-α和CORT的含量极显著升高(P<0.01)、ACTH的含量显著升高(P<0.05)、IL-10无显著变化。综合表明,大鼠的冷应激模型被成功构建。2.应用iTRAQ技术筛选冷应激大鼠血浆差异表达蛋白共筛出39个差异表达蛋白,其中29个差异表达上调蛋白,10个差异表达下调蛋白。经对差异表达蛋白的生物信息学分析,推测Ras相关蛋白Rap1b(Rap1b)和整合蛋白β-1(ITGB)与冷应激反应密切相关。3.差异表达蛋白Rap1b和ITGB的Western Blot验证与Z组相比,L组的Rap1b相对表达水平呈显著升高(P<0.05);而ITGB相对表达水平呈极显著升高(P<0.01)。结论如下:本试验成功构建了大鼠冷应激模型;应用iTRAQ技术成功筛选出冷应激大鼠血浆中的差异表达蛋白,经过生物信息学分析后,找出了与大鼠冷应激反应密切相关的差异表达蛋白Rap1b和ITGB;经Western Blot验证,Rap1b和ITGB结果均为阳性,与iTRAQ技术检测结果相一致。