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    西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)科學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)與健康養(yǎng)殖科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在奶牛肝臟糖異生研究中取得新進(jìn)展

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2023-02-13 10:21 來源:西北農(nóng)林科技大學(xué) 作者: 樵淑銀   原文:
    核心提示:西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)科學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)與健康養(yǎng)殖科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在奶牛肝臟糖異生研究中取得新進(jìn)展。
      近日,西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)與健康養(yǎng)殖科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在Animal Nutrition上發(fā)表了題為“The mechanistic target of rapamycin complex 1 pathway involved in hepatic gluconeogenesis through peroxisome-proliferator-activated receptor γ coactivator-1α”的研究論文。王國艷、張俊副教授、武圣儒副教授為論文的共同第一作者,鄧露副教授和姚軍虎教授為共同通訊作者。
     
      與非反芻動(dòng)物不同,奶牛主要通過瘤胃揮發(fā)性脂肪酸進(jìn)行糖異生獲取葡萄糖。mTOR作為協(xié)調(diào)日糧中營養(yǎng)物質(zhì)及內(nèi)分泌激素的關(guān)鍵通路,可調(diào)控蛋白質(zhì)、脂類及糖類等乳中干物質(zhì)的合成,是奶牛多產(chǎn)奶、產(chǎn)好奶的重要保障。為了深入挖掘mTOR通路在奶牛肝臟糖異生中的調(diào)控潛能,該研究分析了單胃動(dòng)物和奶牛肝臟中mTOR通路的活性差異,發(fā)現(xiàn)mTOR的正調(diào)控因子(LAMTOR2、LAMTOR3、LAMTOR4等)在奶牛肝臟中處于高表達(dá)水平,而負(fù)調(diào)控因子(DEPTOR、NPRL3、SESN2、SZT2及TSC1等)在奶牛肝臟中低表達(dá),這一結(jié)果提示mTOR通路可能是牛肝臟高效糖異生的重要機(jī)制。在體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與豬的肝臟組織樣品相比,mTOR通路在奶牛的肝臟組織樣品中處于高活性狀態(tài)。通過建立奶牛原代肝臟細(xì)胞的提取及培養(yǎng)系統(tǒng),結(jié)合RNA干擾及質(zhì)粒超表達(dá)技術(shù),發(fā)現(xiàn)mTOR通路能夠促進(jìn)糖異生基因的表達(dá),包括催化丙酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸的酶類(ACSS1、PCCA、MCEE、MMUT及SUCLG2等),及催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖的酶類(PCK及FBP等)。
     
      轉(zhuǎn)錄因子PGC-1α能夠結(jié)合糖異生基因FBP和PEPCK的啟動(dòng)子,并促進(jìn)這兩個(gè)基因的表達(dá),而mTOR是調(diào)控PGC-1α定位及活性的關(guān)鍵通路。為了探究mTOR-PGC-1α是否是奶牛肝臟高效糖異生的重要機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)PGC-1α的功能喪失能夠顯著阻斷mTOR通路對(duì)糖異生基因表達(dá)的促進(jìn)作用,而PGC-1α的功能獲得能夠顯著緩解mTOR通路失活介導(dǎo)的糖異生基因表達(dá)下調(diào),這些結(jié)果說明了mTOR通路以PGC-1α依賴的方式調(diào)控糖異生。
     
      本研究闡明了mTOR通路在奶牛肝臟糖異生中的調(diào)控潛能,為后續(xù)基于mTOR通路,尋找能夠有效提升奶牛肝臟糖異生效率的分子靶點(diǎn),繪制飼料中營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)控肝臟糖異生的空間網(wǎng)絡(luò)奠定了理論基礎(chǔ)。
     
      研究在國家自然基金(32070782,32072761)等項(xiàng)目的資助下完成。
     
      原文鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405654522000968
    日期:2023-02-13
     
     
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