亮氨酸对黄牛皮下脂肪细胞棕色化的影响

作     者：郭逸芯 王之盛 胡瑞 王俊梅 王森 施丽媛 张晓红 邹华围 左家学 彭全辉 薛白 王立志 GUO Yixin;WANG Zhisheng;HU Rui;WANG Junmei;WANG Sen;SHI Liyuan;ZHANG Xiaohong;ZOU Huawei;ZUO Jiaxue;PENG Quanhui;XUE Bai;WANG Lizhi

作者机构：四川农业大学动物营养研究所肉用牛低碳养殖创新团队四川省牛低碳养殖与安全生产高校重点实验室成都611130 临沧市畜牧技术推广站临沧677099 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA)

年 卷 期：2023年第54卷第8期

页      面：3286-3298页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

基　　金：四川省科技计划资助(2021YFYZ0001) 临沧市肉牛改良与产业化发展关键技术研究与示范(202104AC100001-A04) 财政部和农业农村部:国家现代农业(肉牛牦牛)产业技术体系(CARS-37)。 

主　　题：亮氨酸 黄牛 原代脂肪细胞 棕色化 线粒体生物合成 

摘      要：旨在分离黄牛皮下前体脂肪细胞,探究亮氨酸对白色脂肪细胞棕色化以及脂质代谢的影响。本研究采取4头3岁的健康雄性黄牛((351.7±42.5)kg)皮下脂肪组织分离前体脂肪细胞,混合后于细胞分化D 6-D 9添加不同浓度亮氨酸(0、0.5、1、2、4、8 mmol·L^(-1))(n=6)。RT-PCR检测棕色化标志基因,筛选亮氨酸诱导脂肪细胞棕色化的浓度,后续试验分为对照组(CON)和最佳浓度亮氨酸添加组(Leu)(n=6)。RT-PCR检测线粒体生物合成关键基因表达、mtDNA拷贝数以及脂质代谢相关基因的表达,Western Blot检测棕色化关键蛋白以及信号通路蛋白表达。Mito-tracker Green染色和油红O染色分别检测细胞内线粒体含量和脂滴形态的变化。结果表明,成功分离得到黄牛皮下前体脂肪细胞并诱导为成熟脂肪细胞。4 mmol·L^(-1)亮氨酸显著提高脂肪细胞中棕色化标志因子UCP1、PRDM 16和TMEM 26的mRNA相对表达量,线粒体生物合成关键基因SIRT1、TFAM和NRF 1/2的mRNA相对表达量,上调关键蛋白UCP1、CD137和SIRT1的表达量(P0.01)。亮氨酸显著提高细胞中mtDNA拷贝数和线粒体含量(P0.01),降低细胞内ATP含量(P0.05),促使细胞脂滴由单房大脂滴向多房小脂滴转变,并降低细胞内甘油三酯的含量(P0.01)。亮氨酸抑制脂肪合成基因ACC、FAS表达,促进脂肪分解基因ATGL、HSL和脂肪酸β氧化基因PPARα、CPT1、ACOX表达(P0.01)。添加亮氨酸极显著上调p-AMPKα/AMPKα和PGC1α的蛋白表达量(P0.01)。综上所述,亮氨酸能促进黄牛脂肪细胞棕色化和线粒体生物合成,促进脂肪分解抑制脂肪合成,减少细胞内脂质沉积,并上调p-AMPKα/AMPKα和PGC1α的蛋白表达量。