胰岛素对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成调节机理的研究-动物营养学报.pdfVIP

动物营养学报２０１３，２５（３）：５５０５６０ ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ 　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６２６７ｘ．２０１３．０３．０１３ 胰岛素对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成 调节机理的研究 田　青　季　昀　庞学燕　王洪荣 （扬州大学动物科学与技术学院，扬州 ２２５００９） 摘　要：本文旨在通过在培养液中添加不同浓度胰岛素（ＩＮＳ），研究其对奶牛乳腺上皮细胞中 α －酪蛋白（ＣＳＮ１Ｓ１）基因、雷帕霉素靶蛋白（ｍＴＯＲ）信号通路及Ｊａｎｕｓ激酶－信号传导和转录 ｓ１ 活化因子（ＪＡＫＳＴＡＴ）信号通路相关基因表达的影响。试验选用中国荷斯坦奶牛的乳腺上皮细 胞进行体外培养，在无血清无激素的培养基 中分别添加 ０（对照）、２．５、２５．０、２５０．０、 ５０００．０ｎｇ／ｍＬＩＮＳ，利用实时荧光定量ＰＣＲ方法检测 ＣＳＮ１Ｓ１基因、ｍＴＯＲ和ＪＡＫＳＴＡＴ信号 通路中相关基因表达量。结果表明：与 ０ｎｇ／ｍＬ组相比，添加不同浓度的ＩＮＳ后均能提高 ＣＳＮ１Ｓ１、短型催乳素受体（ＳＰＲＬＲ）及ｍＴＯＲ信号通路中上游蛋白激酶Ｂ（ＰＫＢ）、ｍＴＯＲ和下游 真核翻译起始因子４Ｅ结合蛋白１（４ＥＢＰ１）基因表达量，并且能够增加 ＪＡＫＳＴＡＴ信号通路中 Ｊａｎｕｓ激酶２（ＪＡＫ２）和信号转导和转录激活因子 ５Ａ（ＳＴＡＴ５Ａ）基因表达量，当ＩＮＳ浓度为 ２５．０ｎｇ／ｍＬ时各正向调节基因表达量最高。此结果提示，添加外源ＩＮＳ能提高奶牛乳腺上皮细 胞 ＣＳＮ１Ｓ１基因表达量，其作用机理：一是添加ＩＮＳ后能够促进激素受体基因的表达，进而促进 转录的启动；二是促进乳蛋白合成的ｍＴＯＲ和ＪＡＫＳＴＡＴ信号通路中各正向调节基因的表达， 进而使 ＣＳＮ１Ｓ１等乳蛋白合成基因能高水平表达，为进一步通过翻译水平增加乳蛋白的合成奠 定了物质基础。 关键词：奶牛；乳腺上皮细胞；胰岛素；实时荧光定量ＰＣＲ；ｍＲＮＡ 中图分类号：Ｓ８２３　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００６２６７Ｘ（２０１３）０３０５５０１１ 　　随着人们生活水平的提高，牛奶已经成为一 机体内唯一降低血糖和唯一同时促进糖原、脂肪、 种饮食中不可或缺的营养丰富的食品。为消费者 蛋白质合成的激素，对于奶牛乳腺上皮细胞乳蛋 提供安全优质的奶制品，首先要有安全优质的原 白合成的作用也显得异常重要。对于ＩＮＳ的研究 料奶，但目前我国的原料奶中乳脂肪和乳蛋白含 前人已经取得了一定的成果，但多以体内研究为 量普遍低于发达国家 １０％左右，而我国人均牛奶 主。在调节蛋白质代谢方面，体内研究表明，泌乳 ［１］ 早期灌注 ＩＮＳ可以增加牛奶产量、牛奶蛋白质总 占有量仅是世界平均水平的１／４ ，因此，提高牛 奶产量和改善乳品质迫在眉睫。乳中９０％以上的 量和酪蛋白含量，与生长激素同时作用效果更 蛋白质是在乳腺中由氨基酸从头合成的，其中酪 好［２］，另外，同时补充乳蛋白合成前体物氨基酸 时， 蛋白约占乳中粗蛋白质总量的８０％，它的组成成 ＩＮＳ可以显著增加血流量，增加细胞对氨基酸 分（ －酪蛋白、 －酪蛋白、 －酪蛋白、 －酪蛋 的摄取［３－５］，进而促进蛋白质的合成；体外研究表 α β κ γ 白）对乳品品质有很大的影响。胰岛素（ＩＮＳ）作为 明，ＩＮＳ可以和催乳素（ＰＲＬ）、生长激素一样直接 收稿日期：２０１２－０９－０７ 基金项目：国家重点基础研究发展规划（９７３计划）项目（２０１１ＣＢ１００８０３）；江苏高校优势学科建设工程资助项目；江苏省研究生创新工程