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本文的目的是研究赖氨酸(Lysine,Lys)对生长肉兔的生产性能、骨骼肌的发育以及骨骼肌卫星细胞增殖,自噬和凋亡的影响。(1)动物试验旨在探究日粮添加不同水平Lys对低蛋白日粮生长肉兔生长发育及营养物质消化代谢的影响,并研究骨骼肌发育和肠道氨基酸转运体有关基因或蛋白表达,确定Lys调节骨骼肌发育有关可能潜在信号。试验将1000只体重平均为938.6±6.54g 30日龄断奶仔兔随机分为五组(每组五个重复,每重复40只试验兔)。处理组包括正常蛋白组(Normal protein,NP),低蛋白组(Low protein,LP),以及添加0.15%、0.3%或0.45%Lys的LP组。试验包括7天预饲喂和28天正式试验。与NP组和LP组相比,LP+0.3%Lys组显著提高生长肉兔生长性能(P<0.05),全净膛重和半净膛重(P<0.05)。LP+0.3%Lys组导致粪氮和尿氮排泄显著减少(P<0.05),以及氮利用率显著提高(P<0.05)。LP日粮显著增加肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)和E3泛素连接酶(WW domain containing E3 ubiquitin protein ligase 1,WWP1)m RNA表达,并显著降低胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF1)m RNA表达(P<0.05)。LP日粮显著减少磷酸化p70核糖体蛋白S6激酶1(Phosphorylation-Ribosomal protein S6 kinase,polypeptide 1,P-P70S6K1)、磷酸化真核翻译起始因子4E结合蛋白1(Phosphorylation-Eukaryotic translation initiation factor 4E binding protein 1,P-4EBP1)和核糖体蛋白S6激酶(Phosphorylation-Ribosomal protein S6,P-S6)蛋白表达(P<0.05)。LP+0.3%Lys组显著减轻LP日粮对MSTN、WWP1、IGF1、P-P70S6K1、P-4EBP1和P-S6表达影响(P<0.05)。相对于NP和LP组,LP+0.3%Lys组导致成肌分化抗原(Myo D)m RNA表达和磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Phosphorylation-Mammalian target of rapamycin,P-mTOR)蛋白表达显著增加(P<0.05)。(2)细胞试验旨在研究Lys是否能直接刺激原代兔骨骼肌卫星细胞(Satellite cells,SCs)增殖,以及这种作用是否通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路发生。SCs在无Lys和胎牛血清培养基中饥饿12 h,然后在含有0.92 mmol/L Lys(Control)和0.02 mmol/L Lys缺乏组(Lys Deficitency)DMEM/F12培养基中用10%胎牛血清(FBS)培养48 h,观察细胞增殖。Lys缺乏48 h后,细胞增殖极度减少。在48h后将Lys Deficitency培养基替换为足够量Lys组(Lys Addition)逆转增殖抑制。并通过雷帕霉素(Lys Addition+1μM Rap)组和MHY1485(Lys Deficitency+1μM MHY1485)组解析潜在机制。试验结果显示,与对照组相比,Lys缺乏组mTORC1信号通路磷酸化水平、细胞增殖率、蛋白质合成速率显著下降(P<0.05),与Lys缺乏组相比,Lys补充组显著增加mTORC1信号通路磷酸化水平、细胞增殖率、蛋白质合成速率(P<0.05)。与对照组相比,Lys缺乏组微管相关蛋白1的轻链3-II/微管相关蛋白1的轻链3-I(LC3-II/LC3-I)蛋白比值、细胞凋亡率显著上升(P<0.05)。与Lys缺乏组相比,Lys补充组显著降低LC3-II/LC3-I蛋白比值、细胞凋亡率(P<0.05)。与对照组相比,Lys缺乏组静止状态/第一间隙(G0/G1)期细胞显著上升(P<0.05),第二间隙/有丝分裂(G2/M1)期细胞显著减少(P<0.05)。与Lys缺乏组相比,Lys补充组显著降低G0/G1期细胞(P<0.05),显著增加G2/M1期细胞(P<0.05)。与Lys补充组相比,雷帕霉素组mTORC1信号通路磷酸化水平、细胞增殖率、蛋白质合成速率显著下降(P<0.05),与Lys缺乏组相比,MHY1485组显著增加mTORC1信号通路磷酸化水平、细胞增殖率、蛋白质合成速率(P<0.05)。与Lys补充组相比,雷帕霉素组LC3-II/LC3-I蛋白比值、细胞凋亡率显著上升(P<0.05),与Lys缺乏组相比,MHY1485组显著降低LC3-II/LC3-I蛋白比值、细胞凋亡率(P<0.05)。与Lys补充组相比,雷帕霉素组G0/G1期细胞显著上升(P<0.05),G2/M1期细胞显著减少(P<0.05)。与Lys缺乏组相比,MHY1485组显著降低G0/G1期细胞(P<0.05),显著增加G2/M1期细胞(P<0.05)。综上所述,在低蛋白日粮中添加Lys可以提高生长肉兔的生产性能和营养物质吸收效率,激活mTORC1信号通路。Lys可以通过mTORC1信号通路促进骨骼肌卫星细胞增殖,减少细胞自噬和凋亡。