AMPK对应激状态下仔猪脂质代谢的调节作用
【摘要】:
为了初步探索AMPK是否参与仔猪应激能量代谢的调节,本研究在建立仔猪AMPK活性测定方法的基础上,研究了AMPK在仔猪组织器官的分布、应激对仔猪AMPK活性的影响及AMPK与仔猪肝细胞脂质代谢的关系。研究共包括三个试验。
试验一 AMPK在仔猪体内的分布及热应激对AMPK活性影响的研究
AMPK分布于大鼠的各组织器官,当细胞应激,胞内ATP水平降低甚至耗竭时,AMPK被活化。为了考察仔猪体内AMPK的分布情况及热应激对AMPK活性的影响,本试验采用单因子设计,设2个处理:对照组和热应激组,每个处理4个重复,每个重复1头仔猪。经10天预试期后,8头50±2日龄杜×长太三元杂交去势仔猪,按母体来源和体重相近的原则随机分为2组,分别接受2个处理,进行为期72小时的正式试验。其中,对照组仔猪饲养管理同预试期,环境温度25±1℃,相对湿度50~60%;热应激组仔猪环境温度升至36±1℃,相对湿度40~50%。试验结束时,所有仔猪前腔静脉空腹采血用于血清碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、甘油三酯、总胆固醇和葡萄糖浓度的测定。随后,仔猪快速麻醉,迅速分离骨骼肌、肝脏、心脏和十二指肠,剔除可见结缔组织和肠内容物后,用预冷(4℃以下)生理盐水冲去血汁和残留肠内容物,立即将样品放入液氮中速冻,之后保存于-70℃冰柜,供AMPK和ACC的分离、测定。与此同时,考察仔猪的生产性能。结果表明:
1.仔猪肝脏、骨骼肌、心脏和十二指肠中均有AMPK分布;其中骨骼肌AMPK基础活性相对较高,肝脏AMPK基础活性相对较低;
2.急性短期高温处理使仔猪平均日采食量和平均日增重分别降低19.21%和39.87%(p<0.05),而耗料与增重之比增加41.54%;同时使血清碱性磷酸酶活性降低50.55%,乳酸脱氢酶活性升高21.35%。表明,实施的高温处理达到预期的热应激目的。
3.急性短期热应激处理使仔猪肝脏、骨骼肌和十二指肠中AMPK活性分别提高10.53%、35.00%和28.04%,ACC活性分别降低7.57%、11.82%和35.23%:而对心脏AMPK和ACC活性无明显影响;
4.急性短期热应激处理有降低仔猪血清甘油三酯、总胆固醇和葡萄糖浓度的趋势;
根据本试验结果初步推测AMPK可能是仔猪应激代谢的调节剂。
试验二 激活剂和抑制剂对仔猪肝细胞AMPK活性及脂质代谢影响的研究
试验采用单因子设计,研究人为改变仔猪肝细胞AMPK活性对脂质代谢的影响。AMPK活性状态包括:对照组、0.2mmol/l激活剂(AICAR)组和0.2mmol/l抑制剂(~8Br-AMP)组;每个组均设三个培养时间段,即30min、60min和180min,试验共9个
四川农业大学博士学位论文
使【,4C]一油酸进入磷脂+甘油一醋的量分别比对照组降低29.65%(p0 .05)、巧.17%和
25.76%(p0.05);[14e]一油酸进入甘油三酷的量分别比对照组降低37.750,0、55.540,0(p0.05)
和35.33%(P0.05)。
结果表明,当营养水平降低时,细胞脂质代谢的改变除底物浓度降低本身的影响外,
AMPK活化在其中起着重要的作用。同时印证了本研究中最初提出的推测,即AMPK参
与热应激对仔猪代谢改变的调节。
上述体内和体外试验结果表明,当仔猪遭受热应激及营养应激挑战时,AMPK被活化,
后者通过抑制ACC途径,进而调节应激仔猪的脂质代谢,促进产能的脂质氧化分解,抑
制耗能的脂质合成代谢。因此,根据本研究的结果,初步判断AMPK参与仔猪应激条件
下脂质代谢改变的调节。