牛PPARγ基因調(diào)控脂肪細(xì)胞增殖和分化的機(jī)制研究.pdf

1、我國(guó)以豐富的地理資源和良好的政策環(huán)境等優(yōu)勢(shì)條件，使肉牛業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)。但與肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)牛肉質(zhì)量整體偏低，成為制約我國(guó)高檔牛肉產(chǎn)出的主要因素。依據(jù)牛肉評(píng)級(jí)的基本原理，肌內(nèi)脂肪含量是衡定牛肉品質(zhì)的的一個(gè)重要指標(biāo)。而本地黃牛作為我國(guó)肉牛產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)牛種，其肉脂率偏低的特點(diǎn)正是導(dǎo)致肉用性能不佳，屠宰率低的客觀原因。提高我國(guó)本地黃牛肌內(nèi)脂肪含量，改善牛肉品質(zhì)，是推動(dòng)我國(guó)肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。
　　過(guò)氧化物酶體增殖

2、物激活受體γ(peroxisome proliferations actirated receptorγ，PPARγ）基因?qū)儆诤耸荏w超家族成員基因之一，在脂肪沉積和脂肪細(xì)胞分化中行駛重要作用。眾多不同調(diào)控信號(hào)通路的研究結(jié)果表明，PPARγ基因在成年機(jī)體組織中廣泛表達(dá)，但主要在脂肪組織中表達(dá)，尤其在棕色脂肪組織中表達(dá)量最高。通過(guò)對(duì)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄因子、蛋白質(zhì)和定位靶基因的研究證實(shí)，PPARγ基因具有調(diào)控脂肪形成和脂質(zhì)貯積的能力。同時(shí)，PPAR

3、γ基因在誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化的同時(shí)能夠顯著提高相關(guān)脂肪因子的表達(dá)量，包括LPL、PLIN1、GATA2、CEBPA、FA PA、FAS、IGFBP2和SREBP1基因。因此，PPARγ基因在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中的表達(dá)對(duì)于啟動(dòng)和維持脂肪沉積起著重要作用。
　　研究發(fā)現(xiàn)，PPARγ基因可以被誘導(dǎo)過(guò)氧化物酶體增殖物和天然脂肪酸物質(zhì)活化。研究數(shù)據(jù)表明，在人和動(dòng)物前體脂肪細(xì)胞中PPARγ mRNA的表達(dá)量皆可被天然和合成的PPARγ活化劑誘導(dǎo)并呈

4、劑量和時(shí)間依賴性增加。用吡格列酮處理脂肪細(xì)胞后可以促進(jìn)其分化，也可以顯著提高PPARγ基因的的表達(dá)量。
　　為分析PPARγ基因?qū)θ馀Ｖ境练e的影響，本研究以河南本土黃?！详?yáng)牛的脂肪組織為試驗(yàn)材料，建立起牛原代前體脂肪細(xì)胞體外培養(yǎng)模式;利用Real-time PCR方法檢測(cè)PPARγ基因在牛前體脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律;并以PPARγ基因激動(dòng)劑吡格列酮進(jìn)行藥物干預(yù)，在牛脂肪細(xì)胞中上調(diào)PPARγ基因的表達(dá)量后，通過(guò)MTT檢測(cè)

5、和油紅O提取比色的方法，研究PPARγ基因?qū)η绑w脂肪細(xì)胞增殖和分化的調(diào)控作用;利用Real-time PCR技術(shù)，分析PPARγ基因表達(dá)上調(diào)后，其它參與調(diào)控脂類代謝的多種轉(zhuǎn)錄因子以及脂肪細(xì)胞分化相關(guān)的重要基因的表達(dá)變化情況;旨在探索PPARγ基因作為脂肪細(xì)胞分化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的中心在牛脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中所發(fā)揮的作用，為本土黃牛的肉質(zhì)改良奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　(1)牛前體脂肪細(xì)胞體外培養(yǎng)模式的建立
　　為探討牛PPARγ基因

6、對(duì)脂肪代謝的調(diào)控原理，本試驗(yàn)以南陽(yáng)牛第6和第7肋骨間肌間脂肪組織為實(shí)驗(yàn)材料，分離培養(yǎng)原代前體脂肪細(xì)胞。通過(guò)多次實(shí)踐摸索并加以改進(jìn)，在Haunner等[1]的方法基礎(chǔ)上，成功建立了前體脂肪細(xì)胞體外培養(yǎng)體系和誘導(dǎo)分化模式，為進(jìn)一步研究牛前體脂肪細(xì)胞增殖和分化機(jī)制與肉牛機(jī)體內(nèi)的脂肪沉積奠定基礎(chǔ)。
　　(2)吡格列酮促進(jìn)牛PPARγ基因在脂肪細(xì)胞中表達(dá)
　　在本次研究當(dāng)中，我們以最終濃度為1μm的吡格列酮對(duì)脂肪細(xì)胞進(jìn)行藥物干預(yù)。在誘

7、導(dǎo)牛前體脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中，以添加吡格列酮藥物對(duì)細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)時(shí)間點(diǎn)定為0天，則在細(xì)胞分化0至8天過(guò)程中每天收集細(xì)胞，提取總RNA。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與空白對(duì)照組相比，PPARγ基因的表達(dá)量在藥物干預(yù)組中顯著上調(diào)，吡格列酮促進(jìn)牛PPARγ基因在脂肪細(xì)胞中的表達(dá)。
　　(3)牛PPARγ基因?qū)χ炯?xì)胞增殖和分化的影響
　　本研究以PPARγ基因激動(dòng)劑吡格列酮進(jìn)行藥物干預(yù)，在牛脂肪細(xì)胞中上調(diào)PPARγ基因的表達(dá)量后，通過(guò)MTT檢測(cè)和油

8、紅O提取比色的方法，研究PPARγ基因?qū)η绑w脂肪細(xì)胞增殖和分化的調(diào)控作用;利用Real-time PCR技術(shù)，分析PPARγ基因表達(dá)上調(diào)后，其它參與調(diào)控脂類代謝的多種轉(zhuǎn)錄因子以及脂肪細(xì)胞分化相關(guān)的重要基因的表達(dá)變化情況。研究結(jié)果表明，PPARγ基因的表達(dá)量上調(diào)后，牛脂肪細(xì)胞的增殖能力減弱，分化能力增強(qiáng);同時(shí)，在脂肪細(xì)胞中，與PPARγ基因相關(guān)的靶基因CEBPA、SREBP、FABPA、PLIN1、LPL、IGFBP2基因表達(dá)量同時(shí)上調(diào)(