论文部分内容阅读
乳腺拥有将各种营养物质转化成乳成分的能力,因此乳腺上皮细胞被称为“生物工厂”。泌乳是乳腺的主要功能,当哺乳动物独有的泌乳能力被激活时,乳腺向新生代提供成长和发育所需要的营养均衡的食品。乳腺泌乳功能与乳腺发育密切相关,乳腺发育主要在成年完成,由激素和生长因子进行调控。乳腺的物质代谢是乳腺发育和成功泌乳的关键。本实验对乳腺的糖、脂和蛋白质代谢进行了系统研究。采用荧光定量RT-PCR方法研究了AKT1、PRLR、GLUT1、GLUT4、GLUT12、HKⅠ、HKⅡ、LALBA、β-1,4-半乳糖基转移酶mRNA在乳腺发育和泌乳各时期的表达,并使用免疫荧光组织化学和蛋白印记分析方法检测GLUT4在乳腺中的定位及其蛋白质水平的表达。使用HPLC方法测定乳腺和乳中的乳糖,以确定乳糖开始合成的时间及产量。结果显示AKT1、PRLR、GLUT1、GLUT12、HKⅠ、HKⅡ、LALBA、β-1,4-半乳糖基转移酶mRNA在泌乳期表达上调,GLUT4 mRNA在泌乳期下调。奶山羊乳腺基本糖代谢和乳糖合成均受PRLR、AKT1调控;奶山羊乳腺的主要葡萄糖转运蛋白是GLUT1,GLUT4和GLUT12也有表达;LALBA对于乳糖分泌的启动和维持至关重要;乳腺中乳糖最早出现在P150d。选择与乳腺脂肪酸摄入(VLDLR、LPL、CD36)、外源胆固醇运输(ABCA1、ABCG2)、细胞内脂肪酸运输(FABP3、FABP4、ACBP)、脂肪酸长链(ACSL1)和短链(ACSS2、ACSS1)的激活、从头合成脂肪酸(ACACA、FAS)、去饱和(SCD、FADS1、FADS2)、三酰基甘油合成(AGPAT6、GPAM、LPIN、DGAT1、DGAT2)、脂质小滴形成(BTN1A1、XDH、ADFP、PLIN)、酮体利用(BDH1、OXCT1)和转录调节(INSIG1、INSIG2、SACP、PPARG、PPARGC1A、PPARGC1B、THRSP、SREBF1、SREBF2)、鞘磷脂合成(SPTLC2、LASS2、SGPL1、UGCG、OSBP、OSBP10)等相关的多个基因以及HSL、MLXIPL通过RT-PCR方法加以检测,结果显示大部分乳腺上皮细胞表达的基因在妊娠期和泌乳期上调,而脂肪细胞表达的基因则由于发育过程中脂肪的让位而下调。PRLR、AKT1对奶山羊乳腺脂代谢的调控主要是通过PRLR、AKT1对SREBP1的调控来实现。SREBP1、SREBP2和PPARG位于脂代谢调控网络的中心,山羊乳脂肪酸中C16:0、C18:1n9c和C18:1n9t含量最高。研究4种酪蛋白(αs1-casein,αs2-casein,β-casein,κ-casein)与4种乳清蛋白(LGB, LALBA, LTF, WAP)mRNA在不同时期的表达,结果显示所有蛋白质mRNA都在泌乳期表达上调,其中LTF从P150d到L1d表达快速增加。同时检测与乳蛋白质转录和翻译作用相关的PRLR、AKT1、STAT5、ELF5、EIF4E-BP1、S6Kinase、Caveolin1 mRNA在乳腺中的表达,结果显示除EIF4E-BP1和Caveolin1外,其他基因的表达趋势与乳蛋白基本一致,提示其在乳蛋白转录或翻译过程中具有作用,而EIF4E-BP1、Caveolin1 mRNA的下调提示其具有泌乳抑制作用。编码奶山羊乳蛋白质基因的表达均在泌乳期升高,其中LTF在L1d达到峰值,提示其在泌乳启动中的重要作用。PRLR对奶山羊乳蛋白质合成转录水平的调控主要通过JAK2激活STAT5发挥作用,AKT1则通过mTOR对EIF4E-BP1的负调控和对S6激酶的正调控在翻译水平发挥作用。乳腺中β-酪蛋白最早出现在P90d。