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本试验主要研究了乙酸对奶牛乳腺上皮细胞中(BMECs)乳脂肪和乳蛋白合成及相关基因mRNA转录水平与蛋白表达水平的影响,并通过抑制剂干预mTOR信号通路和JAK2/STAT5信号通路及小分子干扰RNA (siRNA)沉默mTOR信号通路中的关键基因eIF4E,探讨了乙酸参与乳脂肪及乳蛋白合成的调控机理,为探寻乳脂肪及乳蛋白合成调控通路上的交汇点、科学调控乳脂肪与乳蛋白的合成提供了理论基础和技术支撑。论文分为4个试验,试验1研究了不同浓度的乙酸(0,4,6,8,10和12mmol/L)对BMECs活力、甘油三酯(TAG)合成、乳脂肪及乳蛋白合成相关基因转录水平、以及p-酪蛋白和PPARG蛋白表达水平的影响,筛选出了乙酸促进乳脂肪和乳蛋白合成的最佳浓度,初探了乙酸对乳脂肪及乳蛋白合成的调控机理。试验2以6 mmol/L乙酸作为底物,利用雷帕霉素抑制mTOR信号通路,通过检测BMECs细胞活力、甘油三酯(TAG)合成、乳脂肪及乳蛋白合成相关基因转录水平、以及p-酪蛋白和PPARG蛋白表达水平,探讨了乙酸通过mTOR信号通路同时调控乳脂肪及乳蛋白合成的机理。试验3在试验1基础上以6 mmol/L乙酸作为底物,利用AG490抑制JAK2/STAT5信号通路,通过检测BMECs活力、TAG合成、乳脂肪及乳蛋白合成相关基因转录水平、以及p-酪蛋白和PPARG蛋白表达水平,探讨了乙酸通过JAK2/STAT5信号通路同时调控乳脂肪及乳蛋白合成的机理。试验4采用siRNA手段沉没mTOR信号通路中的关键因子eIF4E,通过检测BMECs活力、甘油三酯TAG合成、乳脂肪及乳蛋白合成相关基因转录水平、以及p-酪蛋白和PPARG蛋白表达水平,进一步研究了eIf4E是否是乙酸通过mTOR信号通路参与乳脂肪及乳蛋白合成的交汇点。本试验研究初步得到以下结果：①乙酸对BMECs中TAG的合成具有促进作用,随着乙酸浓度的增加,显著促进了FASN、ACACA、FABP3、SREBP1及PPARG的mRNA相对表达量,添加剂量以8-12 mmol/L时较好；CD36 mRNA相对表达量随着乙酸浓度的增加显著降低；PPARG蛋白表达结果与基因表达结果一致。乙酸可显著下调αs1-酪蛋白基因CSN1S1 mRNA的相对表达量,浓度为8-12 mmol/L时较低;但是可上调p-酪蛋白基因表达量及蛋白表达水平；上调CSN3 mRNA相对表达量,均以6和8 mmol/L时效果较好；6和8 mmol/L乙酸促进了mTOR通路内相关基因及JAK2和STAT5的基因表达。综合以上各项指标,乙酸浓度为6 mmol/L时对乳脂肪和乳蛋白合成的促进效果均较好。②雷帕霉素阻断mTOR信号通路,抑制了BMECs的增殖,且浓度越高,细胞增殖受阻越严重,100nmol/L浓度为雷帕霉素的适宜浓度。③雷帕霉素阻断mTOR信号通路,BMECs中FASN、ACACA、SCD1、FABP3、 SREBP1及PPARG基因表达显著下降；PPARG蛋白表达显著下降;TAG合成没有显著变化。采用雷帕霉素阻断mTOR信号通路,CSN1S1、β-酪蛋白、CSN3、mTOR, eIF4E、4EBP1及S6K1基因表达均下降；p-酪蛋白的蛋白表达显著下降。提示nTOR信号通路通过SREBP1和PPARG调控其它乳脂肪合成相关基因。④乙酸可能通过mTOR信号通路同时调控BMECs中乳脂肪及乳蛋白的合成,mTOR信号通路可能是乙酸调控乳脂肪及乳蛋白合成的共同通路。⑤AG490阻断JAK2/STAT5信号通路,抑制了BMECs的增殖,且浓度越高,细胞增殖受阻越严重,40 umol/L浓度为AG490的适宜浓度。⑥AG490阻断JAK2/STAT5信号通路,BMECs中FASN、ACACA、SCD1、LPL、 SREBP1基因表达显著下降；PPARG转录水平及蛋白翻译均没有受到抑制；TAG合成没有显著变化。采用AG490阻断JAK2/STAT5信号通路,CSN1S1、1β-酪蛋白、JAK2、STAT5基因表达均明显下降；p-酪蛋白的蛋白表达显著下降。提示JAK2/STAT5信号通路通过SREBP1调控乳脂肪合成相关基因的表达。⑦乙酸可能通过JAK2/STAT信号通路同时调控BMECs中乳脂肪及乳蛋白的合成,JAK2/STAT5信号通路可能是乙酸调控乳脂肪及乳蛋白合成的共同通路。⑧eIf4E沉没抑制了BMECs的细胞增殖。eIf4E沉没后,BMECs中FASN、ACACA、SCD1和SREBP1基因表达显著下降；PPARG转录水平及蛋白翻译均没有受到抑制,TAG合成没有显著变化。eIf4E沉没后,asl-酪蛋白、p-酪蛋白、kappa-酪蛋白、eIf4E及4EBP1基因表达均明显下降；p-酪蛋白蛋白表达也显著下降。⑨eIf4E可同时调控BMECs中乳脂肪及乳蛋白的合成,它作为mTOR信号通路中的关键下游因子被认为是乳脂肪及乳蛋白合成调控通路中的一个交汇点。乙酸通过mTOR信号通路同时影响乳脂肪及乳蛋白合成的过程与eIf4E密切相关。综上所述,乙酸对BMECs中乳脂肪及乳蛋白的合成均有显著的影响。mTOR信号通路和JAK2/STATS信号通路是乙酸调控BMECs中乳脂肪与乳蛋白合成的共同通路,eIf4E可能是乙酸通过mTOR信号通路调控BMECs中乳脂肪及乳蛋白合成的交汇点。