收藏本站
《东北农业大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

FABP5调节奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪合成机理研究

李萍  
【摘要】:乳品是人类食物中重要的营养源,可以为人类提供脂类、优质的蛋白质和必需维生素以及矿物质。乳腺上皮细胞是泌乳的最基本结构和功能单位,研究泌乳相关基因的表达及代谢调控,揭示乳脂肪合成相关信号转导途径及分子机制是生命科学领域重要的科学问题之一。目前已有大量的研究显示氨基酸和激素参与调节乳脂合成,但其调控乳脂合成分子机制尚不深入,深入探讨乳脂肪合成的分子机制,解决乳脂肪合成信号转导过程中的关键问题乳品是人类食物中重要的营养源,可以为人类提供脂类、优质的蛋白质和必需维生素以及矿物质。乳腺上皮细胞是泌乳的最基本结构和功能单位,研究泌乳相关基因的表达及代谢调控,揭示乳脂肪合成相关信号转导途径及分子机制是生命科学领域重要的科学问题之一。是重要的研究课题。脂肪酸结合蛋白(fatty acid binding protein,FABP)是细胞内脂质结合蛋白(introcellular lipid-binding protein,iLBP)家族的一类成员,可逆结合细胞内疏水的脂质配体,将其在各个亚细胞器之间运输。FABP5是FABP家族的重要成员之一,大量的研究表明,FABP5通过影响脂质代谢从而发挥信号转导作用,广泛参与摄取和运输长链脂肪酸,基因调控、细胞生长和分化。FABP5是否是乳脂肪合成的重要调节因子及其发挥作用的分子机理尚有待揭示。本课题以奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMECs)为研究对象,证明了FABP5正向调节乳脂肪合成,FABP5介导蛋氨酸(Met)和雌激素(E2)对SREBP-1c基因表达起到关键的调节作用。此外我们还发现在FABP5调节SREBP-1c基因表达过程中依赖脂肪酸。本课题对FABP5调节乳脂肪合成的机制进行了深入的研究,为氨基酸和激素参与调节乳脂肪合成提供了新的证据。本研究发现FABP5在泌乳期奶牛乳腺组织中的表达显著高于青春期和干奶期。利用免疫荧光的方法观察到FABP5定位于细胞质中,利用组织块培养法对奶牛乳腺细胞进行分离和纯化,鉴定了角蛋白18(Cytokeratin 18)和β-酪蛋白(β-casein)的表达,证明细胞是具有泌乳能力的。在培养液中添加0.6 mmol/L的蛋氨酸(Met)或2.72×10~(-2)μg/L的雌激素(E2)后,BODIPY染色结果显示脂滴明显增加,FABP5的蛋白表达量明显升高,细胞免疫荧光检测发现Met和E2使FABP5在细胞质中的表达增加。这些实验结果提示FABP5可能与Met和E2促进乳脂肪合成有关。我们对FABP5基因进行过表达和干扰,发现FABP5可以正向促进BMECs中甘油三脂的分泌和脂滴的合成,qRT-PCR和Western blot的进一步研究结果表明FABP5基因过表达可以上调乳脂肪合成相关基因SREBP-1c、ACC、FAS表达,而干扰FABP5基因后SREBP-1c、ACC、FAS等基因表达水平显著降低。以上研究结果表明,FABP5能够通过影响SREBP-1c正向调节BMECs中的乳脂肪合成。为了探究FABP5介导Met和E2信号影响乳脂肪合成的分子机制,我们在添加Met和E2的同时抑制FABP5,结果表明,与只添加Met和E2相比,细胞甘油三脂的分泌显著降低,Western blot结果发现,Met和E2能够显著促进FABP5,SREBP-1c的蛋白表达而对PPARβ/δ的促进作用不明显,而在敲低FABP5后,阻断了Met和E2对SREBP-1c的蛋白表达的促进作用,说明Met和E2对乳脂肪的调节作用依赖FABP5。在添加Met和E2同时抑制PI3K途径的研究中发现,与对照实验组比较,Met和E2能够显著促进FABP5的蛋白表达,而添加PI3K抑制剂后极大地降低了Met和E2对FABP5蛋白表达的促进作用。提示氨基酸和激素通过PI3K/AKT途径调节FABP5蛋白水平,而后续的实验进一步证实氨基酸和激素调节FABP5的作用不依赖mTOR途径。为了深入探究FABP5影响乳脂肪合成的分子机制,我们使用了无脂肪酸的培养基(OPTI-MEMⅠ)进行细胞培养,当细胞在无脂肪酸的培养基中培养时,Met和E2不能刺激SREBP-1c基因表达。培养基中加入脂肪酸(棕榈酸和油酸的混合物)后,Met和E2可以显著刺激SREBP-1c基因表达。在无脂肪酸的条件下,FABP5过表达不能使SREBP-1c基因表达增加,而添加脂肪酸后我们观察到相反的结果。为了进一步揭示FABP5调节乳脂肪合成的依赖其脂肪酸转运功能,我们制备了FABP5脂肪酸结合位点的点突变载体,将其转染到细胞中。通过Western blotting分析发现,与野生型(WT)载体组相比,突变体R129A、Y131A和R129A/Y131A对SREBP-1c基因表达的几乎无影响。这些数据表明,FABP5介导Met和E2影响SREBP-1c的基因表达依赖于其脂肪酸转运能力。综上所述,FABP5可以介导蛋氨酸和雌激素信号正向调节SREBP-1c基因表达,从而影响乳脂肪合成,蛋氨酸和雌激素信号通过PI3K途径调节FABP5蛋白水平,FABP5对SREBP-1c基因表达影响依赖其脂肪酸结合功能。
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S823

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王建平;王加启;李发弟;卜登攀;霍小凯;郭同军;魏宏阳;周凌云;梁建光;王光文;袁耀明;;饱和脂肪酸对泌乳中期热应激奶牛产奶性能、采食量和能量代谢的影响[J];中国粮油学报;2010年02期
2 李艳华;万克军;王光辉;刘惠玲;丁玉涛;吴刚;杨连玉;;复合氨基酸粉对奶牛育成牛及泌乳牛生产性能的影响[J];现代农业科技;2008年13期
3 都军霞;韩立强;乔新安;杨国宇;;乳脂肪球膜主要膜蛋白功能的研究进展[J];中国畜牧兽医;2007年10期
4 徐元年;张幸开;袁耀明;郑建国;张连军;;过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对泌乳早期奶牛生产性能影响的研究[J];乳业科学与技术;2007年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨雪;吴文波;徐进昊;陈苏云;;过瘤胃氨基酸在反刍动物生产中的应用[J];中国奶牛;2014年06期
2 刘飞;林雪彦;侯秋玲;王云;王中华;;瘤胃保护性蛋氨酸和赖氨酸补饲量对泌乳荷斯坦奶牛生产性能及血浆生化指标的影响[J];动物营养学报;2014年02期
3 姜明鑫;杨连玉;;过瘤胃胆碱和蛋氨酸对泌乳早期奶牛生产性能和健康状况影响的研究现状[J];经济动物学报;2013年04期
4 马露;周凌云;卜登攀;闫素梅;张养东;孙鹏;赵小伟;;日粮营养水平对奶牛乳蛋白合成的影响及其作用机理的研究进展[J];中国畜牧兽医;2012年10期
5 高坤山;;合成氨基酸对奶牛产乳性能及其钙磷代谢的影响[J];养殖与饲料;2012年10期
6 林英庭;王利华;李久峰;陈俏俏;孙国强;胡昌军;;过瘤胃氨基酸高能复合物对奶牛产奶量及乳成分的影响[J];饲料工业;2012年11期
7 刘德义;贺绍君;李升和;顾有方;靳二辉;;热应激对奶牛的影响及其调控研究进展[J];安徽科技学院学报;2012年02期
8 周秋白;朱长生;郑宇;江波;罗晓燕;;黄鳝脂肪酸去饱和酶及延长酶基因cDNA的克隆与表达[J];江西农业大学学报;2012年01期
9 王建平;王加启;卜登攀;;饱和脂肪酸对泌乳中期热应激奶牛呼吸、体温和能量平衡的影响[J];中国粮油学报;2011年12期
10 云伏雨;高民;李满全;刘建新;斯庆米德力;;过瘤胃赖氨酸对奶牛产乳量及乳成分的影响[J];畜牧与饲料科学;2011年Z1期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 王建平;王加启;卜登攀;霍小凯;郭同军;梁建光;王光文;袁耀明;李发弟;;上海地区季节变化对奶牛产奶性能影响的研究[J];中国畜牧兽医;2008年08期
2 王建平;王加启;卜登攀;霍小凯;郭同军;梁建光;王光文;袁耀明;李发弟;;热应激对奶牛影响的研究进展[J];中国奶牛;2008年07期
3 吴刚;杨兴春;;“都兴隆”氨基酸原粉介绍[J];湖北畜牧兽医;2007年08期
4 王建华;戈新;王洪荣;卢德勋;李莉;;日粮对奶牛限制性氨基酸的影响和调控途径[J];中国畜牧杂志;2007年07期
5 刘国信;;氯基酸类饲料添加剂的合理应用[J];中国禽业导刊;2005年15期
6 李恒鑫,龚月生;氨基酸在反刍动物中应用研究进展[J];饲料工业;2005年15期
7 王若军;利用乳蛋白和乳尿素氮含量检测牛群的营养状况[J];乳业科学与技术;2003年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王丹丹;;H-FABP检测在急性心肌梗死早期诊断中的价值[J];山东医药;2008年27期
2 陈莉莉,郭小梅,杨霏;Role of Heart-Type Fatty Acid Binding Protein in Early Detection of Acute Myocardial Infarction in Comparison with cTnI, CK-MB and Myoglobin[J];华中科技大学学报(医学英德文版);2004年05期
3 ;Genetic Effects of H-FABP Gene on Some Pig Economic Important Traits in a F_2 Resource Population[J];Agricultural Sciences in China;2003年03期
4 贺容;徐双明;;FABP4在呼吸道疾病中的研究进展[J];临床肺科杂志;2019年01期
5 Li Meng;Gao Xue-jun;;Biological Function Research Progress of FABP5[J];Journal of Northeast Agricultural University(English Edition);2017年01期
6 Masafumi Inoue;Yoshihisa Takahashi;Takeshi Fujii;Masanobu Kitagawa;Toshio Fukusato;;Significance of downregulation of liver fatty acid-binding protein in hepatocellular carcinoma[J];World Journal of Gastroenterology;2014年46期
7 金晖;;肠脂肪酸结合蛋白在缺血性肠病诊断中的初步探讨[J];中国免疫学杂志;2014年04期
8 Yong Wang;Xiaohong Hui;Huie Wang;Tursunjan Kurban;Chao Hang;Ying Chen;Jinming Xing;Jiufeng Wang;;Association of H-FABP gene polymorphisms with intramuscular fat content in Threeyellow chickens and Hetian-black chickens[J];Journal of Animal Science and Biotechnology;2016年03期
9 郝慧芳;王志钢;高连山;赵云龙;白健;金永;周华从;李洁;陈献威;;细粒棘球蚴FABP基因的原核表达及蛋白鉴定[J];生物技术通报;2010年07期
10 刘顺德;李娜;高小艳;刘文艳;;动物FABP家族基因与脂肪沉积关联研究进展[J];农业科学研究;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 Meng Li;Ye Lin;Mengmeng Yu;Jinxia Ao;Xuejun Gao;;FABP5 enhances the gene expression of SREBP-1c induced by amino acids and hormones for milk fat synthesis in BMECs[A];全国农业生物化学与分子生物学第十五届学术研讨会会议文集[C];2016年
2 Guixian Song;Lingmei Qian;;Silencing of FABP3 promotes mitochondrial dysfunction and apoptosis induced-cardiac abnormal development and stimulates Wnt signaling in zebrafish[A];中华医学会第十五次全国心血管病学大会论文汇编[C];2013年
3 ;The Developmental Changes and Effect on IMF Content of H-FABP and PPARγ mRNA Expression in Sheep Muscle[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
4 郭玥;段谟杰;杨明晖;;心脏脂肪酸绑定蛋白(H-FABP)绑定机制的分子动力学模拟[A];2018第二十届全国波谱学学术年会会议论文摘要集[C];2018年
5 徐云鹏;饶小娇;郝敏;侯丽娟;朱晓波;常晓彤;;FABP2基因G54A多态性对单纯性肥胖儿童糖脂代谢的影响[A];达能营养中心青年科学工作者论坛优秀论文集2016年第1期[C];2016年
6 ying liu;;The changes of serum I-FABP,MLT and GAS levels in the rats with acute liver failure and its' significance[A];中华医学会第十六次全国病毒性肝炎及肝病学术会议论文汇编[C];2013年
7 徐云鹏;董明纲;常晓彤;;SYBR GreenⅠ荧光定量PCR检测大鼠FABP2基因mRNA方法的建立[A];第四届泛环渤海生物化学与分子生物学会学术交流会论文集[C];2013年
8 关天竹;王启贵;王守志;李辉;;鸡A-FABP基因5′-调控区22bp插入缺失位点与生长和体组成性状的相关研究[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
9 牛召珊;董雅娟;宋少康;朱孟芝;柏学进;;H-FABP多态性在肉牛育种上的研究及展望[A];2010中国牛业进展[C];2010年
10 石慧;王启贵;王宇祥;王宁;李辉;;鸡L-FABP基因融合蛋白表达及抗血清制备[A];中国家禽业——机遇与挑战——第十三次全国家禽学术讨论会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 林小春;睡不好可能是基因变异了[N];健康报;2017年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李萍;FABP5调节奶牛乳腺上皮细胞乳脂肪合成机理研究[D];东北农业大学;2018年
2 王启贵;鸡FABP基因克隆、表达特性及功能研究[D];东北农业大学;2004年
3 侯巍;H-FABP表达、单克隆抗体制备、测定方法建立及临床应用研究[D];吉林大学;2006年
4 左秀美;克—雅氏病新的潜在标志物H-FABP的检测及朊蛋白基因研究[D];吉林大学;2006年
5 路晓光;L-FABP/GPx3/TGF-β三种蛋白在2型糖尿病肾病中的作用及中医药干预研究[D];北京中医药大学;2011年
6 石卉;肠脂肪酸结合蛋白和D-乳酸在缺血性肠病诊断中的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2011年
7 皇甫建;FABP4与PTEN参与2型糖尿病发病的基础及临床研究[D];武汉大学;2014年
8 李文杰;FABP3在糖尿病小鼠心肌收缩中的作用及机制[D];河北医科大学;2016年
9 伊宝;版纳微型猪近交系肌内脂肪沉积相关基因的功能验证[D];中国农业大学;2014年
10 王永;和田黑鸡和三黄鸡FABP基因多态性与IMF含量相关性研究[D];中国农业大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余俊旭;天府肉羊FAM134B和A-FABP基因克隆、序列分析及其肌内脂肪含量的相关性研究[D];四川农业大学;2017年
2 张敏;FABP3对LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎症反应的调控及机制研究[D];华中农业大学;2018年
3 周思玮;心肌型脂肪酸结合蛋白(FABP3)参与钙离子通道RyR2活性调节的机制[D];河北医科大学;2018年
4 程源;血清D-乳酸、I-FABP在腹部大手术后不同时间点肠屏障功能障碍中的预警价值研究[D];昆明医科大学;2018年
5 田强;肾癌组织中IL-FABP的表达及相关意义的研究[D];山西医科大学;2018年
6 田晓婷;未分化型甲状腺癌CRABP-Ⅱ和FABP5的表达失衡及其与维甲酸耐药性相关性研究[D];大连医科大学;2018年
7 陈纪超;miR-203通过靶向FABP4抑制肺癌细胞的转移[D];南方医科大学;2018年
8 王可欣;阿托伐他汀对阿霉素致大鼠肝脏损伤的保护作用及其机制研究[D];河北医科大学;2018年
9 张蔚;老年脊柱手术患者血清中H-FABP、B-FABP含量变化与术后认知功能改变的相关性[D];南昌大学;2018年
10 王贵玲;FABP5参与Raw264.7细胞氧化LDL的初步研究[D];武汉大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026