阿勒泰大尾羊FTO基因表达的时空特异性及其与脂肪沉积的相关性研究

摘要

新疆肉用绵羊多为脂臀型品种，虽肉用性能良好，但尾脂过大，有些品种的尾脂甚至占体重的17％以上。如何降低尾脂而又不影响肌内脂肪含量，一直是困扰新疆绵羊优良肉质性状，种质资源利用的关键问题，而解决的关键是深入了解绵羊体内各部位脂肪沉积规律的差异及相关调节因子表达变化，探索这些差异形成的机理。脂肪和肥胖相关基因(Fat mass and obesity associated gene，FTO)是第一个与普通肥胖相关的基因，与脂肪沉积和代谢相关激素及基因的表达有关，且在肌肉和脂肪的表达差异显著。目前，绵羊FTO基因表达的时空特异性及与脂肪沉积相关性研究鲜为报道。本试验以雄性阿勒泰大尾羊为研究对象，研究其不同部位FTO基因表达和脂肪沉积发育性规律的差异及相关性，同时测定与脂肪代谢相关激素和基因表达的水平;探索FTO基因和主要调节因子与脂肪沉积的关系。
　　1.不同部位脂肪细胞形态的研究
　　为了研究阿勒泰大尾羊不同部位脂肪组织沉积的变化规律，分别采集了90日龄时肾周脂和尾脂组织样品及270日龄时肾周脂、尾脂、皮下脂组织样品，采用改进的冰冻脂肪组织切片油红O滴染技术，运用Motic显微数字图像处理系统，测定脂肪组织面积。本试验研究结果显示:90日龄阿勒泰羊尾脂脂肪细胞面积极显著高于同日龄阿勒泰大尾羊肾周脂脂肪细胞面积(P＜0.01)，270日龄时尾脂和皮下脂肪细胞面积都极显著高于肾周脂(P＜0.01)，但脂肪细胞的面积在尾脂和皮下脂肪之间无显著差异。从90日龄至270日龄时，肾周脂细胞面积呈增加的趋势，而尾脂细胞的面积呈减少的趋势。
　　2.脂代谢相关酶和激素的测定
　　为研究90日龄和270日龄阿勒泰大尾羊血脂指标和脂肪沉积的关系，采用放射性免疫和酶联免疫法，测定了血清中7种酶和9种激素生理生化指标。本试验研究结果:阿勒泰大尾羊90日龄瘦素极显著高于270日龄(P＜0.01);阿勒泰大尾羊90日龄谷草转氨酶、谷酰转氨酶的浓度极显著地低于270日龄(P＜0.01);阿勒泰大尾羊90日龄激素敏感酯酶的浓度显著地高于270日龄(P＜0.05)。
　　3.FTO基因表达与脂肪沉积的关系
　　为了研究阿勒泰大尾羊FTO基因表达的时空特异性及其与脂肪沉积的相关性。采用荧光定量 PCR与蛋白免疫印迹方法，测定了各组织与不同部位脂肪组织中FTO mRNA和蛋白表达水平。结果显示:FTO基因在下丘脑、海马、心肌背最长肌、心肌、肾脏、肝脏、海马和垂体中都有表达。90日龄阿勒泰大尾羊下丘脑中FTO mRNA表达水平极显著高于各部位脂肪组织。90日龄阿勒泰大尾羊FTO mRNA在海马中表达水平最高，其次是垂体，并且极显著高于背最长肌、心肌、肾脏、肝脏等组织的表达水平(P＜0.01)。270日龄时与90日龄时FTO基因在各器官中的表达丰度趋势基本一致，但在肾脏和肝脏中FTO mRNA表达水平极显著低于背最长肌(P＜0.01)，海马和垂体中的表达水平极显著高于背最长肌（P＜0.01）。90日龄阿勒泰大尾羊尾脂FTO mRNA表达水平与肾周脂、心周脂的无显著差异。然而在270日龄，尾脂中FTO mRNA的表达水平显著高于肾周脂、心周脂和皮下脂肪(P＜0.05)。270日龄脂肪组织中FTO蛋白的表达检测显示，尾脂同样显著高于肾周脂和皮下脂肪的(P＜0.05)。
　　4.FTO蛋白在各脂肪细胞中的定位
　　为进一步确定FTO蛋白在脂肪细胞中的定位，对阿勒泰大尾羊不同部位脂肪组织脂肪细胞应用免疫荧光组织化学技术以及激光共聚焦显微镜技术观察FTO蛋白的定位。结果显示:FTO蛋白在肾周脂和尾脂脂肪细胞膜内侧边缘及胞质中出现。
　　结论:
　　1.阿勒泰大尾羊不同部位的脂肪细胞面积存在时空差异性，尾脂的脂肪细胞面积高于其他部位的脂肪组织，270日龄较90日龄尾脂脂肪细胞面积有减少的趋势，而其他部位脂肪组织随着日龄的增长，细胞面积也逐渐增加。
　　2.不同日龄的阿勒泰大尾羊血清中瘦素、谷草转氨酶、谷酰转氨酶、激素敏感酯酶浓度存在差异性。
　　3.FTO mRNA和蛋白在阿勒泰大尾羊不同日龄的各组织存在时空特异性，在270日龄时尾脂中FTO mRNA和蛋白的表达水平高于其他部位脂肪组织。
　　4.FTO蛋白在阿勒泰大尾羊肾周脂和尾脂脂肪细胞膜内侧边缘及胞质中分布。

目录

声明

论文说明

摘要

英文缩略词表

第1章 脂肪沉积及对肉质的影响

1．1 影响脂肪沉积的因素

1．2 脂类对肉品质的影响

1．3 脂质对肉嫩度的影响

第2章 脂肪的分化、合成，分解代谢及其影响因素

2．1 家畜脂肪组织的分化

2．2 影响脂肪分化调控的转录因子

2．3 家畜体脂合成和分解代谢的机制

第3章 FTO基因与年龄和内分泌关系的研究进展

3．1 FTO的基因定位、结构与分布

3．2 FTO的组织特异性表达和生理学功能

3．3 FTO表达的影响因素与脂肪沉积的相关性研究进展

3．4 FTO基因在羊上的研究现状

第4章 阿勒泰大尾羊脂肪组织脂肪细胞形态学研究

4．1 材料

4．2 方法

4．3 结果

4．4 讨论

第5章 阿勒泰大尾羊脂代谢相关生理生化指标的测定

5．1 材料

5．2 方法

5．3 结果

5．4 讨论

第6章 FTO基因mRNA表达的时空特异性

6．1 材料

6．2 方法

6．3 WB检测不同部位脂肪组织中FTO蛋白水平

6．3 结果

6．4 讨论

第7章 阿勒泰大尾羊脂肪组织脂肪细胞的免疫荧光组化

7．1 材料

7．2 方法

7．3 结果

7．4 讨论

第8章 结论

参考文献

致谢

作者简介