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动物体脂过度沉积不仅降低了畜产品的质量而且威胁人类健康,因此深入了解体脂沉积的调节机制并通过营养手段合理调控猪体脂分配已成为畜牧业亟待解决的问题之一。肥胖基因(FTO)是通过GWAS技术发现的一个与肥胖相关的候选基因。研究表明FTO-/-小鼠体脂含量下降,而增加FTO拷贝数能促进小鼠体脂沉积,但FTO基因表达与猪脂肪沉积的研究较少。同时,FTO是一种：nRNAN6-甲基腺苷(m6A)去甲基化酶,与m6A甲基转移酶(METTL3)共同调控nRNA中m6A甲基化水平。FTO基因表达对猪脂肪代谢是否具有调控作用,并且是否与催化m6A去甲基化相关,目前尚未见报道。猪与人类具有相似的代谢功能、心血管系统及成比例器官大小,以猪为动物模型开展脂肪代谢机制研究,对人类健康也具有重要意义。因此,本研究以瘦肉型长白猪、肉脂型金华猪及杂交品种长金猪为动物模型,在比较不同猪种胴体肥胖表型差异的基础上,首先利用荧光定量PCR、免疫印迹等技术研究了猪FTO和METTL3基因表达的组织特异性、品种差异及脂肪组织nRNA m6A水平的品种差异,其次利用基因超表达及沉默技术研究了FTO和METTL3基因表达对猪脂肪细胞nRNAm6A水平、脂肪沉积的影响,并进一步利用甲基化抑制剂环亮氨酸和甲基供体三甲基甘氨酸研究了m6A水平变化对猪脂肪细胞脂肪沉积的影响,旨在探讨FTO、 METTL3基因表达以及甲基供体和甲基化抑制剂是否能够调控mRNA m6A甲基化进而影响猪体脂沉积,为从mRNA表观遗传学角度深入研究猪脂肪沉积的分子机制和优质、高效的猪肉生产提供理论依据,同时为人类肥胖相关疾病研究提供借鉴。主要研究结果如下：试验一：长白猪、金华猪及杂交品种长金猪胴体肥胖表型差异的比较研究以180日龄瘦肉型长白猪、肉脂型金华猪及杂交品种长金猪为动物模型,比较研究了三个猪种在肥胖相关表型方面的差异。180日龄金华猪皮脂率和内脏脂肪率显著高于长白猪和长金猪(p<0.05),其中皮脂率分别是长白猪和长金猪的2.2倍和1.75倍,而内脏脂肪率则分别为4.35倍和1.57倍；长金猪与长白猪相比皮脂率差异不显著,但内脏脂肪率显著高于长白猪(p<0.05)。金华猪、长金猪、长白猪肌内脂肪含量分别为3.49%、2.98%和1.22%,品种之间差异显著(p<0.05)。脂肪组织切片染色结果表明,无论是皮下脂肪细胞还是内脏脂肪细胞面积比较均呈现金华猪大于长金猪大于长白猪的趋势。提示,瘦肉型长白猪、杂交品种长金猪及肉脂型金华猪体脂(皮下脂肪、内脏脂肪、肌内脂肪)沉积存在显著差异,可作为进一步开展脂肪沉积机制研究的动物模型。试验二：猪体内FTO基因表达的组织特异性、品种差异及脂肪组织mRNA m6A甲基化水平研究下丘脑是动物的摄食中枢,而脂肪和肝脏组织是脂肪合成的主要场所,去甲基化酶FTO基因表达的组织特异性结果表明,三个品种猪中FTO mRNA均在下丘脑中表达最高,脂肪以及肝脏组织中表达低于下丘脑,但显著高于各肌肉组织(P<0.05)。甲基转移酶METTL3表达的组织特异性结果表明,三个品种猪中METTL3mRNA均在脂肪、肝脏和下丘脑组织中表达较高,在肌肉组织中表达较低,提示FTOMETTL3基因表达可能与猪能量代谢和脂肪沉积相关。进一步对FTO.METTL3基因高表达的脂肪、肝脏和下丘脑组织进行品种差异比较。FTO基因的品种差异结果表明,脂肪组织中FTO mRNA水平金华猪均高于长金猪和长白猪,其中在腹脂、腹膜后脂肪、肠系膜脂肪及心包脂肪中显著高于长金猪和长白猪(p<0.05)。在肝脏和下丘脑组织中,金华猪FTO mRNA水平也显著高于长金猪和长白猪(p<0.05)。FTO蛋白水平与mRNA水平的品种差异结果一致。METTL3基因的品种差异结果表明,脂肪组织中长白猪METTL3mRNA水平均高于长金猪和金华猪,其中在背脂、腹膜后脂肪及大网膜脂肪中显著高于长金猪和金华猪(P<0.05)。在肝脏与下丘脑组织中,METTL3基因表达品种间无显著差异。METTL3蛋白水平与mRNA水平的品种差异结果一致。与瘦肉型长白猪相比,肥胖型金华猪FTO表达水平较高而METTL3表达水平较低,进一步说明猪体内去甲基化酶FTO及甲基转移酶METTL3的表达与脂肪沉积密切相关。在检测了脂肪组织去甲基酶FTO和甲基转移酶METTL3基因表达品种差异的基础上,进一步比较了不同品种猪脂肪组织mRNA m6A甲基化水平的差异。结果表明,背脂、腹脂、腹膜后脂肪、肠系膜脂肪及心包脂肪组织中,长白猪mRNA m6A甲基化水平高于长金猪和金华猪,金华猪水平最低,提示mRNAm6A甲基化水平与猪肥胖表型呈负相关,m6A甲基化水平可能在猪体脂沉积中发挥重要作用。试验三：FTO、METTL3基因表达对猪脂肪细胞mRNA m6A水平及脂肪沉积的影响通过构建FTO、METTL3基因的超表达质粒和sh RNA慢病毒干扰载体,建立猪前体脂肪细胞体外培养模型,研究了FTO、 METTL3基因超表达或干扰对猪脂肪细胞mRNAm6A甲基化水平、脂肪沉积及对脂肪代谢相关功能基因表达的影响。超表达去甲基酶FTO基因显著降低了猪脂肪细胞mRNA m6A水平(p<0.05),提高了细胞内甘油三酯含量(p<0.05),并降低了培养基中的甘油含量,提高了成脂分化相关基因c/EBPβ (p<0.05)和PPARy脂肪酸从头合成相关基因FAS (p<0.05)和ACC的表达,同时降低了脂肪分解相关基因ATGL (p<0.05)、 HSL (p<0.05)的表达。FTO shRNA慢病毒侵染猪脂肪细胞显著提高了细胞mRNAm6A甲基化水平(p<0.05),显著降低了细胞内的甘油三酯含量(p<0.05),极显著地提高了培养基中甘油含量(p<0.01),同时,FTO shRNA’幔病毒侵染极显著降低了猪脂肪细胞中成脂分化相关成脂分化相关基因c/EBPβ(p<0.05),PPARy的表达(p<0.01),降低了脂肪酸从头合成相关基因Ⅰ<AS (p<0.05)、ACC (p<0.01)的表达,同时提高了脂肪分解相关基因ATGL (p<0.05)、 HSL的表达。上述结果提示,作为一种RNA去甲基酶,FTO基因表达能够负调控猪脂肪细胞mRNA m6A甲基化水平,同时正调控脂肪沉积。超表达甲基转移酶METTL3基因极显著提高了猪脂肪细胞mRNA m6A甲基化水平(p<0.0.05),显著降低细胞内甘油三酯含量(p<0.05),并提高了培养基中的甘油含量(p<0.0.05),降低了成脂分化相关基因PPARy (p<0.01)、脂肪合成相关基因FAS(p<0.05)和ACC的表达,同时脂肪分解相关基因ATGL、 HSL的表达有升高的趋势。METTL3shRNA慢病毒侵染猪脂肪细胞对细胞mRNAm6A甲基化水平、细胞内甘油三酯含量及培养基中甘油含量均无显著影响。上述结果提示,甲基转移酶METTL3能够正调控猪脂肪细胞mRNAm6A甲基化水平,同时负调控脂肪沉积。试验四：猪脂肪细胞mRNA m6,水平的调控及其对脂肪沉积的影响脂肪细胞mRNAm6A甲基化水平除了受到去甲基酶FTO和甲基转移酶METTL3的催化调控,还与活性甲基底物(S-腺苷甲硫氨酸)浓度有关。因此,本试验通过外源添加甲基化抑制剂环亮氨酸及甲基化供体三甲基甘氨酸,研究脂肪细胞mRNA m6A甲基化水平对脂肪沉积的影响。在调控mRNA m6A甲基化水平方面：环亮氨酸处理显著抑制猪脂肪细胞mRNAm6A的甲基化,三甲基甘氨酸能显著提高猪脂肪细胞mRNA m6A甲基化水平,且均呈现剂量依赖效应。在对细胞脂肪沉积的影响方面：环亮氨酸极显著提高了猪脂肪细胞内甘油三酯含量(p<0.01),并显著降低了培养基中的甘油含量(p<0.05),促进了脂肪沉积；相反,三甲基甘氨酸显著降低猪脂肪细胞内甘油三酯含量(p<0.05),同时提高了培养基中的甘油含量,抑制脂肪沉积。在成脂代谢相关基因表达检测方面：环亮氨酸处理显著提高了成脂分化相关基因c/EBPβ、 PPARy的基因表达(p<0.05),提高了脂肪酸从头合成相关基因FAS、ACC(p<0.05)的表达,显著降低了脂肪分解相关基因ATGL(p<0.05)、 HSL (p<0.01)的表达；与环亮氨酸相反,三甲基甘氨酸处理显著降低了成脂分化相关基因c/EBPβ (p<0.01)、 PPARy (p<0.05)的基因表达,有降低脂肪酸从头合成相关基因FAS、 ACC基因表达的趋势,同时提高了脂肪分解相关基因ATGL、HSL(p<0.01)的基因表达。脂肪代谢相关基因表达结果与细胞内的脂肪沉积变化一致。上述结果提示,甲基化抑制剂和甲基供体能够通过改变活性甲基底物(S-腺苷甲硫氨酸)的浓度,调控mRNA m6A甲基化水平,进而影响脂肪沉积。综上所述,去甲基酶FTO及甲基转移酶METTL3共同调控了猪脂肪细胞的mRNA m6A甲基化水平,进而影响了脂肪沉积。同时,猪脂肪细胞的mRNA m6A甲基化水平能够被甲基化抑制剂和甲基供体通过改变活性甲基底物浓度所调控,从而调节脂肪沉积。