閹割影響豬脂肪沉積的分子機(jī)理研究.pdf

1、性腺在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用，性腺去除以后，公豬脂肪大量沉積，影響其生長(zhǎng)性能和胴體品質(zhì)。至今為止，對(duì)于閹割調(diào)控豬脂肪沉積的分子機(jī)制尚不清楚。本研究以探討閹割對(duì)公豬脂肪沉積的影響及其調(diào)控機(jī)理為目的，主要從生長(zhǎng)性能指標(biāo)、肉質(zhì)性狀、血液激素和血脂指標(biāo)、胴體脂肪含量、背膘厚和脂肪組織細(xì)胞形態(tài)、以及組織中激素相關(guān)基因表達(dá)等方面考察其對(duì)公豬脂肪組織生長(zhǎng)發(fā)育和代謝的調(diào)控作用，并利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)(RNA-Seq)篩選閹割和非閹割公豬皮下

2、脂肪組織差異表達(dá)基因，并鑒定其選擇性剪接和轉(zhuǎn)錄本類型，從深層次上探討閹割調(diào)控豬脂肪沉積的分子機(jī)理。
　　 動(dòng)物試驗(yàn)選取來(lái)自浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)飼養(yǎng)的18對(duì)全同胞雄性仔豬，每對(duì)全同胞中的一頭在出生后35天采用手術(shù)法去勢(shì)，另一頭不去勢(shì)作為對(duì)照。屠宰測(cè)定結(jié)果表明，閹割組與對(duì)照組相比，體重和胴體重較低，并且瘦肉率、骨率和皮率分別降低3.77％、1.02％和2.51％，而胴體脂肪含量和板油重分別增加2.48kg和0.28kg，脂肪

3、率和平均背膘厚增加6.94％和23.02％。閹割還增加公豬背部脂肪組織脂肪細(xì)胞直徑(P<0.05)。另外，公豬閹割后，肌內(nèi)脂肪含量顯著增加，眼肌面積顯著減少(P<0.05)。閹割導(dǎo)致血清中睪酮、GH、IGF-Ⅰ和FFA水平顯著降低(P<0.05)，Leptin、TG、TC、HDL-C和LDL-C水平顯著升高(P<0.05)，但對(duì)血清中胰島素、葡萄糖以及IGF-Ⅱ水平?jīng)]有顯著影響(P>0.05)。閹割可以顯著降低公豬下丘腦GHRH(P<0

4、.05)，垂體GH(P<0.05)、GHRHR(P<0.05)，肝臟GHR(P<0.05)、IGF-I、IGF-IR(P<0.01)，皮下脂肪組織IGF-I、IGF-IR(P<0.05)mRNA的表達(dá)量，但對(duì)皮下脂肪組織GHR以及腹脂GHR、IGF-I、IGF-IR mRNA的表達(dá)量影響不顯著(P>0.05)。
　　 為了進(jìn)一步探討閹割對(duì)公豬脂肪沉積調(diào)控的分子機(jī)理，本研究利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-Seq)技術(shù)直接對(duì)閹割和非閹割公豬

5、(共6頭，每組各3頭)皮下脂肪組織進(jìn)行全基因組表達(dá)譜測(cè)序，并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明：通過(guò)分析篩選出閹割公豬皮下脂肪組織差異表達(dá)的基因7610個(gè)，差異表達(dá)倍數(shù)超過(guò)2倍的有1919個(gè)，其中表達(dá)上調(diào)的850個(gè)，下調(diào)的1069個(gè)。選擇8個(gè)與脂肪代謝密切相關(guān)的差異表達(dá)基因進(jìn)行熒光定量PCR驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)兩種實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)結(jié)果相符。通過(guò)功能分類分析發(fā)現(xiàn)，閹割可以增加脂肪酸合成相關(guān)基因(如ACCα、SCD、ME1、LPIN1和FABP3等)，減少脂肪

6、酸氧化分解基因(如HSL、ACOX3和ACADM等)mRNA表達(dá)量；可以增加脂肪組織中免疫和炎癥相關(guān)基因(如TNFSF9、IL4R、IL17RE、TLR4、MYD88和MIF等)mRNA表達(dá)量；可以減少脂肪組織中脂類代謝相關(guān)基因(如ADIPOR2、APOE、APOL6和LDLRAP1等)mRNA表達(dá)量。另外，閹割公豬皮下脂肪組織中許多基因發(fā)生了選擇性剪接，在閹割和非閹割豬脂肪組織樣本中預(yù)測(cè)出約7×105個(gè)選擇性剪接位點(diǎn)。進(jìn)一步分析表明，

7、2個(gè)樣本中ACOX3、CEBPγ、LDHD、ME1、PLIN2、APOA1、AQP3、FTO、PPARα和PPARγ等許多基因發(fā)生選擇性剪接以后，可以產(chǎn)生不同類型的轉(zhuǎn)錄本，且這些轉(zhuǎn)錄本在閹割和非閹割公豬皮下脂肪組織中具有不同的表達(dá)方式。以PPARγ基因?yàn)槔?，發(fā)生選擇性剪接后，PPARγ產(chǎn)生3種不同的轉(zhuǎn)錄本(A、B、C)，其中，A和E在閹割公豬脂肪組織中表達(dá)高，而C在非閹割公豬脂肪組織中高，但總體是閹割公豬脂肪組織中PPARγ基因表達(dá)量高

8、于非閹割公豬。
　　 由以上試驗(yàn)結(jié)果得出，閹割可能通過(guò)以下幾種途徑調(diào)控豬脂肪沉積：
　　 1)閹割通過(guò)減少下丘腦-垂體-肝臟生長(zhǎng)軸上激素(GH和IGF-I)的分泌和釋放，增加脂肪沉積。
　　 2)閹割通過(guò)下調(diào)脂肪組織中脂肪酸氧化和分解基因(如HSL、ACOX和ACADM等)mRNA表達(dá)，上調(diào)脂肪酸合成基因(如PPARγ、ACCα、SCD、ME1和LPIN1等)mRNA表達(dá)來(lái)增加脂肪沉積。
　　 3)閹割通