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本试验研究了奶牛各组织小肽转运蛋白(proton-dependent oligopeptide transporters, POTs)的表达,并通过二肽培养奶牛乳腺上皮细胞系(bovine mammary epithelial cell, BMEC),研究小肽对BMEC乳蛋白合成的影响。为POTs在奶牛组织中的功能性研究提供依据,并为小肽在BMEC中的转运机制提供参考。研究包含3个试验,具体如下：[试验一]研究POTs在奶牛乳腺组织(mammary gland, MG)及BMEC中的定位和表达分析。在无菌条件下分离脂肪较少且富含乳腺小叶的MG进行纯化培养,应用免疫荧光法研究PepT1和PepT2蛋白在MG及BMEC中的分布,应用实时荧光定量PCR和Western blot法研究PepT1和PepT2在MG及BMEC中的表达。结果表明,PepT1分布于MG的小叶间结缔组织,PepT2分布于MG的乳导管及腺泡腔上皮细胞；PepT1和PepT2均分布于BMEC的细胞质和细胞膜；实时荧光定量PCR和Western blot分析发现,PepT1和PepT2在MG和BMEC中均有表达。[试验二]研究POTs在奶牛组织中的定量分析。屠宰4头健康的3月龄荷斯坦犊牛,采集奶牛心脏、肝脏、肺脏、肾脏、脾脏、胸腺、乳腺(采自2头泌乳后期淘汰奶牛)、肌肉组织及瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠的黏膜层。应用实时荧光定量PCR法研究PepT1、PepT2、PHT1和PHT2 mRNA在各组织中的表达差异。结果表明,PepT1 mRNA在奶牛空肠和十二指肠中表达量极显著高于回肠、瘤胃、.肺脏、结肠、瓣胃、肝脏、盲肠、网胃、胸腺、脾脏、皱胃、肾脏、乳腺、心脏和肌肉(P<0.01)；PepT2 mRNA在奶牛乳腺中表达量极显著高于肾脏、肝脏、肺脏、脾脏、回肠、皱胃、胸腺、十二指肠、网胃、盲肠、心脏、空肠、结肠、瓣胃、肌肉和瘤胃(P<0.01)；PHT1 mRNA在奶牛脾脏、盲肠和肺脏中表达量极显著高于心脏和肌肉(P<0.01)；PHT2 mRNA在奶牛肺脏、盲肠和胸腺中表达量极显著高于瘤胃、皱胃、网胃、心脏和肌肉(P<0.01)。[试验三]研究二肽对BMEC乳蛋白合成的影响。不同浓度Met-Met、Val-Met和Leu-Met分别培养BMEC,在最佳二肽浓度基础上,试验分为二肽组(Met-Met, Val-Met, Leu-Met),1/2二肽+1/2氨基酸组(Met-Met/Met、Met、Val-Met/Val、Met、Leu-Met/Leu、 Met),氨基酸组(Met、Met、Val、Met、Leu、Met),分别刺激培养BMEC,比较研究蛋白合成相关基因mRNA表达差异。结果表明：Met-Met/Met、Met组mTOR、EIF-4E、 S6K1和SOCS-3基因表达量极显著高于Met-Met组和Met、Met组(P<0.01)。Val-Met/Val、 Met组K-酪蛋白、EIF-4E mRNA表达量极显著高于Val-Met组和Val、Met组(P<0.01)：Val-Met/Val、Met组PepT2 mRNA表达量显著高于Val-Met组和Val、Met组(P<0.05);Leu-Met组PHT1 mRNA表达量显著高于Leu-Met/Leu、Met组(P<0.05),Leu-Met/Leu、Met组K-酪蛋白mRNA表达量极显著高于Leu-Met组和Leu、Met组(P<0.01),Leu-Met组EIF-4E mRNA表达量显著高于Leu、Met组(P<0.05)。HPLC检测BMEC培养前后培养液中二肽浓度变化,Met-Met/Met、Met组和Leu-Met/Leu、Met组二肽消失量高于Met-Met组和Leu-Met。结论：(1)PepT1分布于奶牛MG小叶间结缔组织；PepT2分布于MG叶间导管及腺泡腔内侧上皮细胞。(2)PepT1和PepT2蛋白分布于BMEC的细胞质。(3)PepT1在奶牛空肠和十二指肠,PepT2在乳腺,PHT1在脾脏、盲肠和胸腺,PHT2在肺脏、盲肠和胸腺中mRNA表达量最高。(4)二肽与氨基酸混合培养可促进乳K-酪蛋白和蛋白合成相关基因转录：(5)Met、Val和Leu可促进BMEC对Met-Met、Val-Met和Leu-Met二肽的转运。