奶山羊乳腺能量代謝研究.pdf

1、乳腺發(fā)育狀況是決定乳產(chǎn)量的重要因素之一。適當?shù)哪芰抗獙θ橄侔l(fā)育至關重要，營養(yǎng)匱乏或營養(yǎng)過剩都將影響乳腺的正常發(fā)育。目前尚缺乏對乳腺發(fā)育、泌乳及退化各個時期能量代謝的全面研究和乳腺能量代謝調控的基礎研究。
　　 本研究以奶山羊為實驗材料，檢測乳腺組織發(fā)育各時期能量代謝相關途徑關鍵酶的活性。結果表明：己糖激酶（hexokinase，HK）、異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase，ICDH）和ATP酶在妊娠

2、期活性升高，泌乳期活性保持在較高的水平，泌乳35日達到最大值，乳腺退化后活性降低，HK、ICDH和ATP酶在妊娠期和泌乳期活性升高，表明乳腺組織中能量代謝上調；肉堿棕櫚酰轉移酶（Carnitine palmitoyltransferase，CPT）和6-磷酸葡萄糖脫氫酶（6-phosphogluconate dehydrogenase，G6PDH）活性在泌乳期活性升高，泌乳35日達到最大值，乳腺退化后活性降低，在泌乳期CPT活性升高，表

3、明乳腺利用脂肪酸氧化供能。
　　 本研究采用高效液相色譜檢測奶山羊乳腺發(fā)育各時期乳腺中腺苷酸含量及能荷。結果表明：妊娠期腺苷酸含量增加，泌乳啟動后腺苷酸含量急劇升高，泌乳期保持較高的水平，泌乳35日含量達到最大值，乳腺退化后含量下降。除泌乳35日以外，乳腺發(fā)育各時期能荷維持在0.5～0.9之間，泌乳35日的能荷值為0.3。
　　 本研究采用熒光定量PCR、Western blotting和激光掃描共聚焦顯微技術首次對奶山

4、羊乳腺發(fā)育、泌乳及退化各個時期乳腺中葡萄糖轉運蛋白1（glucose transporter-1，GLUT1）mRNA水平和蛋白水平表達及GLUT1蛋白定位進行系統(tǒng)研究。結果表明：在乳腺發(fā)育各時期GLUT1mRNA水平和蛋白水平表達趨勢相似，呈顯著正相關。青春期，乳腺中GLUT1 mRNA和蛋白的表達較低；妊娠期開始升高，妊娠35日乳腺中GLUT1 mRNA和蛋白表達最高，并在整個泌乳期維持在高水平；幼仔離乳后，乳腺上皮細胞凋亡，GLU

5、T1 mRNA和蛋白表達下降。青春期和妊娠早期，GLUT1主要在乳腺導管上皮細胞被檢測到；妊娠晚期和泌乳期，GLUT1存在于腺泡上皮細胞靠近基底側和細胞外基質中；退化期，GLUT1在腺泡上皮細胞中被檢測到。這些結果表明在乳腺發(fā)育的各個時期，乳腺通過GLUT1吸收葡萄糖為乳腺的發(fā)育和和泌乳提供能量。
　　 為了探討乳腺能量代謝調控機制，（1）采用熒光定量PCR技術檢測調控能量代謝蛋白激酶AKT及其下游作用物HKⅡ和乳酸脫氫酶（la

6、ctate dehydrogenase，LDH）基因在奶山羊乳腺發(fā)育各時期的表達。結果顯示：在泌乳期AKT、HKⅡ和LDH基因高表達，泌乳35日表達最高。AKT激活后可通過促進糖酵解和氧化磷酸化提高細胞內ATP水平。泌乳期AKT、HKⅡ和LDH基因高表達提示AKT對乳腺能量代謝調控。（2）采用熒光定量PCR技術檢測調控能量代謝的AMP依賴性蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）信號通路基因LKB1

7、、AMPKα2和AMPKβ1在奶山羊乳腺發(fā)育各時期的表達。結果顯示：LKB1、AMPKα2和AMPKβ1在泌乳1日、泌乳35日和泌乳60日高表達，與其他時期差異均顯著。乳腺在分娩后啟動泌乳，此時能量需求激增，泌乳35日和泌乳60日乳腺處于泌乳高峰期，需要大量ATP來合成乳汁，AMPK信號通路基因在這兩個時期高表達提示AMPK可能參與乳腺細胞能量代謝調控。
　　 為了研究AMPK對乳腺細胞代謝的影響，在乳腺細胞培養(yǎng)液中添加AMPK

8、激活劑5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（5-amino-4-imidazolecarboxamide-riboside，AICAR），培養(yǎng)15min、30min和60min后檢測AMPK激活后對乳腺細胞糖代謝、脂代謝和蛋白質合成的影響。結果顯示：培養(yǎng)15min、30min和60min的激活組和對照組AMPK活性差異顯著（p<0.05），培養(yǎng)液中添加AICAR提高AMPK活性。激活組與對照組相比葡萄糖吸收顯著增多（p<0.01），GLUTI

9、 mRNA表達升高（p<0.05），糖原合成酶（glycogen synthase-1，GYS1）mRNA表達下降（p<0.05）；激活組與對照組相比CPT1mRNA表達升高（p<0.05），脂肪酸合成酶（fattyacid synthase，F(xiàn)AS）和乙酰輔酶A羧化酶（acetyl-coa carboxylase-1，ACC1）mRNA表達下降（p<0.05）；激活組與對照組相比核糖體蛋白S6激酶（ribosomal protein