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奶牛酮病代谢物变化、候选基因及相关代谢途径

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动物营养学报 2024年第11期36卷 6864-6871页

作者：曹佩佩马敏户春丽马燕芬宁夏大学动物科技学院银川750021

酮病作为常见的代谢性疾病,会降低奶牛产奶量和繁殖性能,增加其他围产期疾病的患病风险,对乳制品行业造成重大经济损失。酮体是奶牛酮病的重要代谢信号传导介质,酮病的发生涉及脂质代谢、氨基酸代谢、糖代谢等多种代谢途径和基因组改变... 详细信息

酮病作为常见的代谢性疾病,会降低奶牛产奶量和繁殖性能,增加其他围产期疾病的患病风险,对乳制品行业造成重大经济损失。酮体是奶牛酮病的重要代谢信号传导介质,酮病的发生涉及脂质代谢、氨基酸代谢、糖代谢等多种代谢途径和基因组改变,但对酮病奶牛体内代谢物含量变化与候选基因之间的相关性缺乏了解。本文综述了酮体对奶牛机体内代谢的改变,并筛选酮病靶向基因,结合候选基因与代谢途径分析,有助于阐明奶牛酮病发病的潜在分子机制,为生产实践中快速精准诊断奶牛酮病提供技术支撑。

关键词：奶牛酮病代谢机制候选基因

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CircRNA在动物脂质代谢中的调控作用

生命科学 2023年第6期35卷 790-798页

作者：户春丽马燕芬马云宁夏大学动物科技学院宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种重点实验室银川750021

脂质代谢具有复杂的生理过程,受激素、转录因子、酶和非编码RNA等多种因素影响,其中遗传是主要因素之一。环状RNA (circular RNA, circRNA)是存在于真核生物中的共价闭合的环形非编码RNA,具有组织特异性、保守性和稳定性。近年来,circRN... 详细信息

脂质代谢具有复杂的生理过程,受激素、转录因子、酶和非编码RNA等多种因素影响,其中遗传是主要因素之一。环状RNA (circular RNA, circRNA)是存在于真核生物中的共价闭合的环形非编码RNA,具有组织特异性、保守性和稳定性。近年来,circRNA在脂肪生成和发育中的分子调控机制被广泛研究。本文概述了脂肪的分类、功能及其生成的调控机制,并重点综述circRNA对脂质代谢的调控,尤其是circOgdh和circHIPK3等标志性circRNA在动物脂肪沉积调控中的作用,以期为后续研究提供参考。

关键词：脂肪沉积 circRNA 脂质代谢调控机制

白藜芦醇对非酯化脂肪酸诱导奶牛肝细胞线粒体损伤、氧化应激、炎性损伤及细胞凋亡的影响

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动物营养学报 2024年

作者：安彦昊马学虎户春丽王德志马燕芬宁夏大学动物科技院宁夏反刍种性研究科技有限公司宁夏博瑞科技有限公司

本试验旨在研究白藜芦醇(RES)对非酯化脂肪酸(NEFA)诱导的奶牛肝细胞损伤的保护作用。试验设4组,分别为对照组(CON组,用饥饿培养基孵育肝细胞12 h)、NEFA组(用含1.2 mmol/L NEFA配制的饥饿培养基孵育肝细胞12 h)、RES组(用含20μmol/L ... 详细信息

本试验旨在研究白藜芦醇(RES)对非酯化脂肪酸(NEFA)诱导的奶牛肝细胞损伤的保护作用。试验设4组,分别为对照组(CON组,用饥饿培养基孵育肝细胞12 h)、NEFA组(用含1.2 mmol/L NEFA配制的饥饿培养基孵育肝细胞12 h)、RES组(用含20μmol/L RES配制的饥饿培养基孵育肝细胞12 h)和RES+NEFA组(用含1.2 mmol/L NEFA+20μmol/L RES共同配制的饥饿培养基孵育肝细胞12 h)。结果表明:NEFA组肝细胞中过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)、线粒体转录因子A(TFAM)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)的mRNA相对表达量显著或极显著低于CON组(P<0.05或P<0.01),肝细胞中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)和天冬氨酸蛋白水解酶-9(Caspase-9)的mRNA相对表达量及活性氧(ROS)水平、肝细胞凋亡率极显著高于CON组(P<0.01);而添加RES则可显著或极显著逆转上述反应(P<0.05或P<0.01)。综上所述,添加RES可以缓解奶牛肝细胞线粒体功能损伤、细胞氧化应激、炎性反应和细胞凋亡。

关键词：白藜芦醇线粒体损伤氧化应激炎性反应细胞凋亡

Perilipin在牛脂肪细胞分化过程中的表达模式

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中国畜牧杂志 2022年第2期58卷 136-143页

作者：雷召雄户春丽潘翠丽魏大为杨梦丽高晓茜王兴平马云宁夏大学农学院宁夏银川750021 宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种重点实验室宁夏银川750021

本实验旨在对牛Perilipin家族蛋白进行生物信息学分析,预测各成员蛋白之间的互作关系并探究Perilipin基因在牛脂肪细胞分化过程中的表达模式。采用I型胶原酶消化法分离培养牛前体脂肪细胞,并对脂肪细胞进行油红O染色;qPCR检测Perilipin... 详细信息

本实验旨在对牛Perilipin家族蛋白进行生物信息学分析,预测各成员蛋白之间的互作关系并探究Perilipin基因在牛脂肪细胞分化过程中的表达模式。采用I型胶原酶消化法分离培养牛前体脂肪细胞,并对脂肪细胞进行油红O染色;qPCR检测Perilipin在牛脂肪细胞分化(0、2、4、6、10 d)过程中的相对表达量;并利用在线软件分析Perilipin蛋白的进化关系、结构特征、亲疏水性及互作关系。结果表明,Perilipin蛋白共同含有Perlipin结构域,在进化上,牛和水牛与山羊的Perilipin蛋白氨基酸序列相似度最高;在性质上,Perilipin蛋白均表现为疏水性;Perilipin蛋白互作网络预测发现,其与脂肪相关蛋白之间存在相互作用。与分化前的牛脂肪细胞相比,分化完成后细胞内出现大量脂滴,并被油红O染成红色;随着脂肪细胞分化,Perilipin1(PLIN1)、Perilipin4(PLIN4)和Perilipin5(PLIN5)的表达量逐渐上升,在分化的终末阶段表达量达到峰值,Perilipin2(PLIN2)在脂肪细胞分化的第2天表达量达到最大,此后逐渐降低,Perilipin3(PLIN3)的表达量随着脂肪细胞分化逐渐降低,在第6天其表达量下降到最低。综上所述,Perilipin蛋白作为包膜蛋白,在脂滴生成过程中起了重要的双向调控作用,本研究结果为进一步探究Perilipin在脂滴表面的作用机制提供了基础信息,也为未来牛遗传育种提供了理论指导,并且Perilipin之间协调调控牛脂肪生成的作用机制也将成为后续继续研究的内容。

关键词： Perilipin 牛脂肪细胞时序表达

表没食子儿茶素没食子酸酯对脂多糖诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎性损伤和凋亡的干预作用

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中国畜牧兽医 2024年第5期51卷 2122-2131页

作者：宝华户春丽安彦昊张春华马燕芬内蒙古自治区农牧业科学院动物营养与饲料研究所呼和浩特010031 宁夏大学动物科技学院银川750021

【目的】探究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对脂多糖(LPS)诱导的奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)炎症和凋亡的影响及其潜在的保护机制。【方法】利用LPS诱导BMECs构建细胞炎症模型。通过CCK-8检测细胞活力,筛选EGCG最佳浓度。将BMECs分为对... 详细信息

【目的】探究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对脂多糖(LPS)诱导的奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)炎症和凋亡的影响及其潜在的保护机制。【方法】利用LPS诱导BMECs构建细胞炎症模型。通过CCK-8检测细胞活力,筛选EGCG最佳浓度。将BMECs分为对照组、LPS处理组和EGCG+LPS共处理组,利用实时荧光定量PCR检测细胞中炎性因子、凋亡因子以及抗氧化相关基因mRNA表达水平;利用试剂盒检测BMECs的线粒体膜电位和活性氧(ROS)水平;通过流式细胞术检测BMECs凋亡情况。【结果】使用LPS处理BMECs后,与0 h相比,各时间段细胞中炎性因子白细胞介素-6(IL-6)、IL-8和IL-1β基因mRNA表达量均极显著或显著升高(P<0.01;P<0.05),成功构建BMECs细胞炎性损伤模型。CCK-8检测细胞活力结果显示,EGCG最佳作用浓度为5μmol/L。实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比,LPS诱导的BMECs中IL-6、IL-8、丙二醛(MDA)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和半胱氨酸天门冬氨酸特异性蛋白酶-3(Caspase-3)基因mRNA表达量均极显著升高(P<0.01),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、B细胞淋巴瘤蛋白-2(Bcl-2)基因mRNA表达量极显著降低(P<0.01);与LPS组相比,EGCG+LPS组细胞中IL-6、IL-8、IL-1β、MDA、Bax和Caspase-3基因mRNA表达量均显著或极显著降低(P<0.05;P<0.01),GSH-Px、超氧化物歧化酶(SOD)、Bcl-2基因mRNA表达量均显著或极显著升高(P<0.05;P<0.01)。线粒体膜电位检测结果显示,与对照组相比,LPS组BMECs红色荧光明显减弱,绿色荧光有所增强,而EGCG和LPS共孵育后则对BMECs红色荧光没有明显影响,绿色荧光相对减弱;ROS水平检测结果显示,与对照组相比,LPS组细胞绿色荧光明显增强,而EGCG和LPS共孵育后,细胞绿色荧光有所减弱。流式细胞术检测结果显示,与对照组相比,LPS处理后死亡细胞和凋亡细胞明显增多,细胞凋亡率极显著升高(P<0.01),而EGCG和LPS共孵育后凋亡细胞则明显减少,细胞凋亡率显著降低(P<0.05)。【结论】EGCG可以通过抑制LPS诱导BMECs中ROS释放和缓解线粒体损伤等综合作用,缓解炎性反应并抑制细胞凋亡,研究结果为EGCG预防和治疗奶牛乳腺炎提供理论基础。

关键词：奶牛乳腺上皮细胞(BMECs) 表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG) 脂多糖(LPS) 炎性损伤细胞凋亡

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奶牛肠源性乳腺炎发病机制及短链脂肪酸的防控作用

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生命科学 2024年第4期36卷 554-560页

作者：马莉花马学虎户春丽马燕芬宁夏大学动物科技学院银川750021

奶牛乳腺炎是一种影响奶牛群的疾病,严重制约着乳品行业的发展。通常情况下认为乳腺炎是由致病菌通过乳腺导管侵入乳腺引起的局部炎症,最近的研究发现奶牛的内源性“肠-乳腺”轴在诱导乳腺炎中发挥同样重要作用,即肠源性乳腺炎。因此,... 详细信息

奶牛乳腺炎是一种影响奶牛群的疾病,严重制约着乳品行业的发展。通常情况下认为乳腺炎是由致病菌通过乳腺导管侵入乳腺引起的局部炎症,最近的研究发现奶牛的内源性“肠-乳腺”轴在诱导乳腺炎中发挥同样重要作用,即肠源性乳腺炎。因此,靶向调控胃肠道,可能是防控“肠源性乳腺炎”的有效方法和途径。短链脂肪酸(SCFAs)是具有维持胃肠道菌群稳态、恢复血乳屏障通透性、抑制乳腺炎症发展的一种新型膳食物质。选用SCFAs靶向调控肠-乳腺轴,可有效防治奶牛肠源性乳腺炎。该文就奶牛肠源性乳腺炎的发病机理及SCFAs的防控作用进行综述,以期为奶牛肠源性乳腺炎的防治提供新的思路。

关键词：奶牛肠源性乳腺炎胃肠道菌群短链脂肪酸

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miRNA调控奶牛能量负平衡的研究进展

中国畜牧杂志 2023年第1期59卷 89-93页

作者：户春丽马燕芬虎红红雷召雄马云宁夏大学农学院宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种重点实验室宁夏银川750021

由于奶牛产后摄入能量不足以维持大量产奶需求,导致奶牛产后出现能量负平衡(NEB),NEB不仅影响奶牛产奶量,还会引发多种产后代谢和炎性疾病,这对奶牛生产力具有重要影响。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)作为转录后调控因子参与NEB相关基... 详细信息

由于奶牛产后摄入能量不足以维持大量产奶需求,导致奶牛产后出现能量负平衡(NEB),NEB不仅影响奶牛产奶量,还会引发多种产后代谢和炎性疾病,这对奶牛生产力具有重要影响。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)作为转录后调控因子参与NEB相关基因表达,调节奶牛能量和代谢平衡。本文主要从脂代谢、糖代谢和繁殖机能3个方面综述了miRNA对NEB奶牛分子调控的研究进展,以期为后续研究miRNA在奶牛NEB的调控作用提供参考。

关键词：奶牛 miRNA 能量负平衡能量代谢

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牛EGR2基因转录本X1的CDS区克隆及表达特性分析

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西南农业学报 2023年第8期36卷 1770-1778页

作者：贺丽霞刘爽汪书哲冯雪户春丽马云宁夏大学农学院/宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种重点实验室银川750000

【目的】克隆牛EGR2基因转录本X1(EGR2-X1)的CDS区,检测其在不同组织和前体脂肪细胞分化过程中的表达模式并预测其编码蛋白的结构与功能。【方法】采用PCR结合测序技术扩增牛EGR2-X1的CDS区,胶原酶消化法分离牛前体脂肪细胞,利用实时荧... 详细信息

【目的】克隆牛EGR2基因转录本X1(EGR2-X1)的CDS区,检测其在不同组织和前体脂肪细胞分化过程中的表达模式并预测其编码蛋白的结构与功能。【方法】采用PCR结合测序技术扩增牛EGR2-X1的CDS区,胶原酶消化法分离牛前体脂肪细胞,利用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测EGR2-X1在牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背部脂肪组织中的表达规律及前体脂肪细胞分化过程中的时序表达模式,同时利用ProtParam、Phyre2、NetPhos 3.1等软件分析EGR2-X1的理化性质与蛋白结构。【结果】成功克隆牛EGR2-X1的CDS区,其CDS区全长1458 bp,编码由485个氨基酸构成的不稳定且不存在跨膜结构与信号肽的亲水性蛋白,该蛋白含有3个典型的锌指结构域,其氨基酸主要由无规卷曲和延伸链构成,主要在细胞核内发挥作用,同时,蛋白互作网络预测发现,EGR2-X1可能与SOX10、EGR1、EGR3等蛋白存在互作关系。系统进化树分析发现普通牛与水牛亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远,表明EGR2-X1蛋白在物种间保守性较强。组织表达谱分析显示,EGR2-X1在心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背部脂肪组织中均有表达,在肺脏中表达量最高,背部脂肪和肝脏中表达量次之,肾脏中表达量最少。细胞时序表达谱表明,EGR2-X1在第3天表达量最高,此后逐渐下降,至第7天表达量最低。【结论】EGR2-X1在调控牛脂肪细胞的增殖分化和脂质代谢过程中发挥重要功能。

关键词： EGR2 组织表达时序表达脂肪

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circADAMTS16的表达谱分析及其对牛脂肪细胞分化的影响

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西北农业学报 2024年第2期33卷 208-217页

作者：户春丽雷召雄汪书哲盛辉高玉红马燕芬马云宁夏大学农学院宁夏回族自治区反刍动物分子细胞育种重点实验室银川750021

旨在探究 circADAMTS16在牛不同组织和前体脂肪细胞中的表达水平及其对牛脂肪细胞分化的影响,为进一步研究circRNA在细胞分化和脂肪组织发育过程中的调控作用提供依据。采用组织块法分离培养牛原代前体脂肪细胞并诱导分化,模拟牛脂肪组... 详细信息

旨在探究 circADAMTS16在牛不同组织和前体脂肪细胞中的表达水平及其对牛脂肪细胞分化的影响,为进一步研究circRNA在细胞分化和脂肪组织发育过程中的调控作用提供依据。采用组织块法分离培养牛原代前体脂肪细胞并诱导分化,模拟牛脂肪组织生长发育过程;通过qRT-PCR检测 circADAMTS16在牛不同组织(心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪)和脂肪细胞分化不同阶段(0 d、2 d、4 d、8 d、10 d)的表达水平;构建 circADAMTS16的过表达载体(pCD2.1- circADAMTS16),设计合成 circADAMTS16的小干扰RNA (si- circADAMTS16),采用(Lipofectamine3000)转染试剂将pCD2.1- circADAMTS16和si- circADAMTS16转染牛前体脂肪细胞,利用qRT-PCR法检测转染效果,同时检测脂肪分化标志基因PPARγ、C/EBPα和C/EBPβ的表达量变化,并进行油红O染色,综合分析干扰和过表达 circADAMTS16对牛脂肪细胞分化的影响。结果如下:(1)qRT-PCR检测结果表明 circADAMTS16在心脏中表达量最高,肝脏次之,脾最低;(2)在牛原代前体脂肪细胞分化过程中, circADAMTS16在第2天显著高表达,随后逐渐降低,在第8天时达到最低。(3)在牛前体脂肪细胞中过表达 circADAMTST16后,脂肪分化标志基因PPARγ、C/EBPα、C/EBPβ的表达量显著下降;油红O染色结果显示,过表达后脂滴形成数量明显少于对照组;而干扰 circADAMTS16表达后,脂肪分化标志基因PPARγ和C/EBPα表达量显著上升。综上所述, circADAMTS16对牛原代前体脂肪细胞的分化过程具有显著的调控作用,过表达 circADAMTST16可抑制牛原代前体脂肪细胞分化进程,而干扰 circADAMTS16表达可以促进牛原代前体脂肪细胞分化进程,探明 circADAMTS16对牛原代前体脂肪细胞分化的具体调控作用。

关键词：牛 circADAMTS16 脂肪细胞载体构建过表达