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脂肪是乳中重要的组成部分,其含量高低影响着乳品质。泌乳时期乳腺是反刍动物合成乳脂的主要器官之一。G蛋白偶联受体41(G protein-coupled receptor 41,GPR41)是多细胞生物体内G蛋白偶联受体超家族的成员,其可被短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)激活在机体内调节脂肪组织的脂质代谢,然而在奶山羊乳腺组织中GPR41介导的乳脂代谢调控方面还未见相关报道。为了探索山羊GPR41在乳脂代谢中的功能,本研究以萨能羊不同生理时期乳腺组织为研究材料,分析GPR41 m RNA的表达情况;以体外培养的原代乳腺上皮细胞为模型,通过GPR41激动剂短链脂肪酸处理,腺病毒介导的过表达技术,si RNA介导的干扰技术,以及GPR41通路抑制剂处理,探讨GPR41基因在山羊乳腺上皮细胞的功能。同时,通过正调控或负调控乳脂代谢关键的转录因子进一步探讨GPR41介导的乳脂代谢调控。本研究的主要结果如下:(1)实时定量PCR结果表示,丙酸盐和丁酸盐能明显上调FABP3、SCD1、PPARG、SREBP1、DGAT1、AGPAT6和ADRP基因m RNA的表达(P<0.05);丙酸盐不能影响LXRa和FASN的表达但是丁酸盐却显著的降低其表达(P<0.05);乙酸盐可显著上调FABP3和SCD1的表达(P<0.05),但对其他脂肪酸代谢相关基因没有显著地影响。甘油三酯检测和油红O染色结果表明丙酸盐和丁酸盐可显著增加细胞内甘油三酯的含量(P<0.05)并促进脂滴的生成,而乙酸盐对细胞内甘油三酯含量及脂滴的形成没有显著影响(P>0.05)。(2)不同泌乳时期乳腺组织GPR41表达谱分析表明GPR41在泌乳高峰期表达量最高(P<0.05),在泌乳前期、中期和末期的表达差异不显著,而在干奶期的表达相对较低(P<0.05)。(3)构建GPR41基因的腺病毒超表达载体,并包装出高滴度的GPR41重组腺病毒(Ad-GPR41)。在其配体丙酸盐处理下,与对照组(Ad-GFP)相比,过表达GPR41显著上调SCD1、LPL、FABP3、SREBP1、PPARG和INSIG-1基因m RNA的表达(P<0.05),但对CD36、FASN和ACACA的表达没有明显的影响(P>0.05)。同时在其配体丙酸盐处理下,过表达GPR41不能促进甘油三酯和脂滴的生成(P>0.05)。(4)合成两条针对于GPR41基因的si RNA序列(si GPR41-39和si GPR41-948)并筛选出一条具有明显干扰效率的si RNA(si GPR41-948)。实时定量PCR结果表明,与对照相比,干扰GPR41基因可显著降低PPARG、SREBP1、INSIG-1、SCD1、FABP3、LPL和CD36基因的表达(P<0.05),但对FASN和ACACA的表达没有显著的影响(P>0.05)。甘油三酯检测和油红O染色结果显示干扰GPR41对细胞内甘油三酯含量和脂滴形成无显著影响(P>0.05)。(5)用与GPR41相偶联的Gi蛋白的抑制剂PTX预处理乳腺上皮细胞16小时然后再用浓度为1.5 m M和3 m M的丙酸盐分别处理细胞24小时。实时定量PCR结果显示PTX可明显抑制短链脂肪酸丙酸盐诱导的乳脂代谢相关基因SCD1、FABP3、PPARG、SREBP1和INSIG-1的表达(P<0.05)。(6)SREBP1参与GPR41介导的乳脂代谢相关基因的表达。乳腺细胞感染SREBP1重组腺病毒,结果显示相对于对照组(Ad-GFP),超表达SREBP1可显著的增强丙酸盐诱导的乳脂代谢相关基因FABP3、SCD1及INSIG-1的表达(P<0.05)。同时利用si RNA干扰SREBP1的表达,与对照(Scrambled si RNA)相比,干扰SREBP1可明显的抑制了丙酸盐诱导的乳脂代谢相关基因FABP3、SCD1及INSIG-1的表达(P<0.05)。(7)PPARG参与GPR41介导的乳脂代谢相关基因的表达。用PPARG的激动剂罗格列酮处理乳腺上皮细胞,结果表明激活PPARG能明显的增强丙酸盐诱导的乳脂代谢相关基因FABP3的表达(P<0.05),但对丙酸盐诱导的SCD1和INSIG-1的表达没有明显的增强作用(P>0.05);用PPARG的抑制剂处理乳腺上皮细胞,结果表明抑制PPARG活性可明显的抑制丙酸盐诱导的FABP3的表达(P<0.05)。综上所述,GPR41能够调控乳腺上皮细胞乳脂代谢相关基因的表达,特别是对PPARG、SREBP1、INSIG-1、FABP3和SCD1的表达,这表明GPR41可能在乳腺细胞脂肪酸的去饱和转运方面发挥一定的功能。同时发现GPR41调控SCD1、FABP3和INSIG-1的表达是通过影响关键转录因子SREBP1的表达实现的,并且PPARG也参与了GPR41介导的FABP3的表达,说明GPR41对乳腺细胞脂代谢相关基因的影响是通过转录因子间协同调控的。