刺梨对肥胖大鼠胰岛素抵抗的干预作用及其机制

目的:研究刺梨对肥胖大鼠胰岛素抵抗的干预作用以及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶Bβ(PKBβ/Akt2)/葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)信号通路在其中的调控作用。方法:5周龄雄性SD大鼠随机分为正常对照组(NC)、模型组(M)、西格列他钠阳性对照组(PC)、低剂量刺梨组(LD)和高剂量刺梨组(HD),每组10只。NC组以普通饲料喂养,M、PC、LD和HD组以高脂饲料喂养。第13周开始,按照6 ml/kg的剂量标准,LD组以100 mg/kg刺梨灌胃,HD组以300 mg/kg刺梨灌胃,PC组以0.11 g/kg西格列他钠灌胃,NC组、M组以等体积的生理盐水灌胃。实验直至20周,每周测量大鼠体质量,末次实验结束后24 h处死大鼠,取血液和骨骼肌,比色法检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量,黄嘌呤氧化酶法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)活性,硫代巴比妥酸法检测血清丙二醛(MDA)含量,葡萄糖氧化酶法检测血糖(FBG)值,酶联免疫吸附法检测胰岛素(FINS)含量,蛋白免疫印迹和逆转录-聚合酶链反应法检测PI3K、Akt2、GLUT4蛋白、基因表达。结果:与NC组比较,M组体质量、血清MDA、TG、TC、FBG、FINS、HOMA-IR水平显著升高(P<0.01),SOD活性、PI3K、Akt2、GLUT4蛋白和mRNA表达水平显著降低(P<0.01)。与M组比较,LD组、HD组和PC组体质量、血清MDA、TG、TC、FBG、FINS、HOMA-IR水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),SOD活性、PI3K、Akt2、GLUT4蛋白和mRNA表达水平均显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:刺梨可通过抗氧化应激以及上调PI3K、Akt2、GLUT4蛋白、基因的表达改善肥胖大鼠胰岛素抵抗,其分子机制可能与PI3K/Akt2/GLUT4信号通路有关。

奶牛乳脂代谢关键候选基因的鉴定与功能分析

为深入挖掘影响荷斯坦奶牛乳脂代谢的关键候选基因,利用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术检测课题组前期通过转录组和加权基因共表达网络分析(WGCNA)得到的15个候选差异基因的组织表达谱。确定乳脂代谢关键候选基因后检测其在原代奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)中的定位,并进行克隆测序,以及结构和功能分析。结果表明,ENPP 2、PI4K2A、CTSH和PTPRR基因在乳腺组织中的表达水平均高于其他组织,同时PI4K2A和CTSH在乳腺组织和原代BMECs中的表达相对于其他基因处于较高水平。通过qRT-PCR结合前期转录组测序的结果,最终确定PI4K2A为调控奶牛乳脂合成的关键候选基因,其主要在BMECs的细胞质中表达。克隆测序发现,奶牛PI4K2A基因编码区(CDS)全长1440 bp,编码479个氨基酸。结构和功能分析表明,PI4K2A为非分泌型且不稳定的亲水蛋白,含有40个磷酸化位点,翻译后的修饰作用非常丰富。PI4K2A蛋白的二级和三级结构均以无规则卷曲为主,α螺旋次之,且在不同物种中具有较高的保守性。本研究确定PI4K2A为奶牛乳脂代谢的重要候选基因,研究结果可以为奶牛乳脂代谢的分子调控机制研究提供理论依据。