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牛奶作为一种常见的食用营养品,为人类提供能量、高蛋白和人体所需的主要矿物质和维生素,有着“最接近完美的食物”、“白色血液”等美誉,在国民生活中有着较高地位。如今,在更为追求健康生活的时代下,牛奶中的营养要素如乳蛋白、乳脂肪等被广泛关注,牛奶的质量成为国民所关注的热点话题。我国的奶品质虽然已经符合国际标准,但依然有提高的空间。目前,为提高我国奶牛养殖水平、改善奶品质和增强市场竞争力,需要推广奶牛健康养殖和抗病营养两大新型支撑技术。其中利用绿色、安全的手段（开发新型饲料添加剂等）提高乳蛋白含量,改善奶品质以及预防缓解奶牛应激反应所带来的负面影响是促进我国奶业发展的重要手段之一。β-谷甾醇（β-sitosterol）作为植物甾醇类成分之一,具有抗炎、促生长等多重生理活性作用,目前已作为一种新兴的饲料添加剂被允许添加在家禽和生长育肥猪的养殖中。但是β-谷甾醇在奶牛行业中研究甚少,对牛乳腺乳脂乳蛋白合成的影响还未有报道。因此本研究以牛乳腺上皮细胞（MAC-T细胞）作为试验对象,探究β-谷甾醇是否能缓解由脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）诱导的牛乳腺上皮细胞炎症反应和β-谷甾醇是否对于牛乳腺上皮细胞合成乳脂乳蛋白产生影响。旨在了解在MAC-T细胞模型下,β-谷甾醇的抗炎效果和改善乳品质的功能作用。1.在MAC-T细胞生长期,使用CCK-8对不同浓度β-谷甾醇（0、0.01、0.1、1、5、10、20、30、40μM）处理的MAC-T细胞进行细胞活力检测,结果表明在β-谷甾醇浓度为0.01-20μM时,MAC-T细胞活力无显著影响,而浓度达到30μM和40μM时β-谷甾醇可以导致细胞活力显著下降。因此后续试验选择1μM的β-谷甾醇联合1μg/m L LPS处理MAC-T细胞。利用实时荧光定量（q PCR）检测,发现β-谷甾醇显著下调由LPS诱导的IL-1β、TNF-α、NF-κB（P65）炎症因子的表达上升。通过q PCR以及蛋白质免疫印迹（Western Blotting）方法检测,发现β-谷甾醇显著降低caspase3、bax凋亡因子的表达。同时β-谷甾醇改善LPS引起的细胞内活性氧ROS累积,具有抵抗奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的功能。另外,β-谷甾醇可显著提高受LPS抑制的m TOR、HIF-1α的m RNA表达水平（P＜0.05）。2.在MAC-T细胞分化期,加入不同浓度β-谷甾醇（0、0.01、0.1、1、5、10、20、30、40μM）进行诱导处理,评价β-谷甾醇对MAC-T细胞乳蛋白合成以及相关基因的表达调控功能。结果表明,低浓度β-谷甾醇（0.1、1、5、10、20μM）对于β-酪蛋白的m RNA表达有促进作用,而高浓度β-谷甾醇（30、40μM）对于β-酪蛋白的m RNA表达有显著抑制作用;根据β-酪蛋白m RNA表达结果,选取0.1、1、10、30μMβ-谷甾醇作为最终浓度进行后续相关试验。与基因表达结果相一致,β-谷甾醇可以显著提高β-酪蛋白的蛋白表达。另外,通过q PCR以及Western Blotting检测JAK2/STAT5、m TOR信号通路相关基因及蛋白表达水平,发现β-谷甾醇（0.1、1、10μM）可提高JAK2/STAT5和m TOR信号通路中信号转导激活因子5（STAT5）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（m TOR）和核糖体蛋白S6激酶β-1（S6K1）的m RNA和蛋白表达水平（P＜0.05）。3.在MAC-T细胞分化期,利用q PCR以及Western Blotting检测β-谷甾醇对奶牛乳腺上皮细胞乳脂合成相关基因表达的影响。结果发现,β-谷甾醇刺激了乳脂合成相关因子,不同程度提高固醇调节元件结合蛋白1（SREBP1）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、乙酰辅酶a羧化酶（ACC）、脂蛋白脂肪酶（LPL）和硬脂酰辅酶a去饱和酶（SCD）的m RNA表达水平以及SREBP1、PPARγ和SCD的蛋白表达水平（P＜0.05）。4.乳腺上皮细胞泌乳功能也受到多重激素和细胞因子的作用影响,主要为催乳素、类胰岛素生长因子等。为了进一步探究β-谷甾醇调节乳合成的机制,检测了与JAK2/STAT5和m TOR信号通路相关的生长激素/胰岛素样生长因子-1（GH/IGF-1）轴、缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）以及细胞因子信号抑制因子（SOCS）相关基因或蛋白的表达。结果表明与对照组相比,β-谷甾醇处理组显著提高GH/IGF-1轴、HIF-1α的相关基因表达。值得注意的是,在两种较低浓度下（0.1、1μM）,β-谷甾醇抑制了SOCS2的m RNA以及蛋白表达,但在最高浓度30μMβ-谷甾醇处理下,SOCS2的m RNA以及蛋白表达均有显著提高（P＜0.05）。综上所述,β-谷甾醇具有抗炎特性,可预防缓解LPS诱导的MAC-T细胞炎症反应。另外,β-谷甾醇可能通过GH/IGF-1轴调控SOCS去增强m TOR通路和JAK2/STAT5通路促进MAC-T细胞中β-酪蛋白的合成,并通过激活SREBP1和PPARγ等因子提高乳脂合成相关基因（ACC、LPL、SCD）的表达,改善乳脂合成。试验结果证实β-谷甾醇可以作为一种很有潜力的奶牛饲料添加剂,改善牛奶品质。