短链脂肪酸受体gpr41基因在奶山羊乳腺上皮细胞脂代谢中的作用研究

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1、分类号：Q38学校代码：10712UDC：570研究生学号：2011060171密级：公开2015届攻读博士学位研究生学位（毕业）论文短链脂肪酸受体GPR41基因在奶山羊乳腺上皮细胞脂代谢中的作用研究学科专业：遗传学研究方向：动物遗传学研究生孙雨婷指导教师：罗军教授完成时间：2015.4.10中国陕西杨凌Classificationcode:Q38Universitycode:10712UDC:570Postgraduatenumber:2011060171Confidentialitylevel:Unclassifie

2、dDissertationforDoctorDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015EFFECTOFSHORT-CHAINFATTYACIDRECEPTORGPR41GENEONLIPIDMETABOLISMINMAMMARYGLANDEPITHELIALCELLSOFDAIRYGOATMajor:GeneticsResearchfield:AnimalgeneticsNameofPostgraduate:SunYutingAdviser:LuoJunDateofsubmission:2015

3、-04-10YanglingShaanxiChina本项目由转基因新品种培育重大专项(2009ZX08009-162B)和公益性行业科研专项(201103038)共同资助完成ThisworkwasjointlysupportedbyTransgenicNewSpeciesBreedingProgramofChina(2009ZX08009-162B)andthe“SpecialFundforAgro-scientificResearchinthePublicInterest(201103038)”.短链脂肪酸受体GPR4

4、1基因在奶山羊乳腺上皮细胞脂代谢中的作用研究摘要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（Gprotein-coupledreceptor41，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-chainfattyacids,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

5、组织为研究材料，分析GPR41mRNA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，siRNA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mRNA的表达(P<0.05)；

6、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

7、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mRNA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siRNA序列(siGP

8、R41-39和siGPR41-948)并筛选出一条具有明显干扰效率的siRNA(siGPR41-948)。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