乳蛋白是构成牛奶营养品质的主要物质基础,乳蛋白的含量既关系牛奶的质量与消费者的健康,同时又是奶业核心竞争力的重要标志。酰化(acylated ghrelin,AG)和非酰化(unacylated ghrelin,UAG)是ghrelin主要的两种生物活性形式。有研究表明除了调节GH分泌、摄食、炎症、能量代谢等重要生命活动之外,AG还能调节体内或体外培养的不同动物乳腺上皮细胞(mammary epithelial cells,MECs)和乳腺组织块中β-酪蛋白(β-casein,CSN2)的表达,然而其具体机制目前还不清楚。在奶牛血清中,UAG的浓度比AG高很多倍。与AG不同,UAG对MECs和乳腺组织中CSN2表达的影响目前还没有相关研究。此外,革兰氏阴性菌引起的乳房炎破坏乳腺组织中正常乳汁的生成。然而,在乳房炎中乳蛋白的合成是如何被抑制的目前也不清楚。因此,在本论文中,我们利用分离培养的奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMECs)、乳腺组织块以及LPS诱导的乳房炎细胞模型,系统研究了AG或UAG对CSN2合成的影响及机制。首先通过组织块培养法分离培养了BMECs,免疫荧光和流式细胞术结果表明分离的BMECs纯度高达99%。在分离的BMECs中稳定表达各种乳蛋白、AG及其受体,同时细胞生长曲线呈典型的“S”型,这些结果证明分离的BMECs可用于后续试验。用不同浓度的AG或UAG(0-100 ng/m L)处理BMECs不同时间点后发现,与NT组相比,AG和UAG显著促进BMECs中CSN2基因和蛋白的表达,而GHSR1a(ghrelin特异性受体)和Gαs蛋白的特异性抑制剂显著抑制AG或UAG的作用。AG或UAG通过GHSR1a和Gαs蛋白激活BMECs中ERK1/2、AKT和JNK信号通路,而抑制ERK1/2、AKT和JNK的磷酸化则抑制AG或UAG诱导的CSN2合成。此外,AG或UAG还通过上述通路促进BMECs的增殖。最后,AG或UAG也通过上述通路促进乳腺组织中CSN2的表达。这些结果说明AG和UAG激活GHSR1a,活化的GHSR1a与Gαs蛋白耦合,通过ERK1/2、AKT和JNK通路促进细胞增殖,进而增加CSN2的合成。最后我们检测了AG或UAG对LPS诱导的乳房炎细胞模型中CSN2合成影响。结果发现与NT组相比,LPS能显著增加炎性因子的表达,然而抑制CSN2的表达。进一步研究发现AG或UAG能缓解LPS诱导的炎症,AG或UAG的抗炎作用是通过GHSR1a和Gαs蛋白介导的ERK1/2和AKT信号通路发挥的。在LPS诱导的乳房炎细胞模型中,AG或UAG促进LPS诱导的BMECs中CSN2表达,抑制ERK1/2和AKT的磷酸化则抑制AG或UAG促CSN2表达的作用;LPS显著诱导BMECs中GHSR1a表达,而GHSR1a和Gαs蛋白的特异性抑制剂封闭ERK1/2和AKT的磷酸化,抑制CSN2的表达。AG和UAG还通过p53/Bax/Bcl-2通路抑制LPS诱导的细胞凋亡,增加CSN2的表达。这些结果说明AG或UAG能通过GHSR1a依赖的方式抑制LPS诱导的乳房炎细胞模型中炎性因子的产生,同时AG和UAG还通过p53/Bax/Bcl-2通路抑制LPS诱导的细胞凋亡,最终增加CSN2的表达。综上所述,这些结果证明AG和UAG通过GHSR1a和Gαs蛋白介导的ERK1/2、AKT或JNK通路诱导体外培养的BMECs中CSN2的表达;并且这一结果在体外培养的乳腺组织块得到了进一步的验证。AG或UAG能通过GHSR1a依赖的ERK1/2和AKT通路抑制LPS诱导的乳房炎细胞模型中炎性因子的产生,增加CSN2的表达;同时AG和UAG还通过p53/Bax/Bcl-2通路抑制LPS诱导的细胞凋亡,从而促进CSN2的表达。这些结果为深入研究乳蛋白合成调控机制及乳房炎的防治提供了科学依据,为通过人工干预手段来提高牛奶营养品质奠定了理论基础。