糖皮質(zhì)激素影響肉仔雞骨骼肌脂肪代謝的機(jī)制研究.pdf

1、本研究利用外源導(dǎo)入糖皮質(zhì)激素（地塞米松）的方法，從活體和離體兩個(gè)模型探討糖皮質(zhì)激素導(dǎo)致肉仔雞骨骼肌脂肪代謝發(fā)生改變的機(jī)制?；铙w試驗(yàn)中，從脂肪酸攝取轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化利用兩個(gè)方面入手，分別研究了糖皮質(zhì)激素對(duì)肉雞相對(duì)生長(zhǎng)高峰期和絕對(duì)生長(zhǎng)高峰期骨骼肌組織脂肪沉積的影響，以及日糧脂肪酸對(duì)糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)效應(yīng)的互作，初步探索糖皮質(zhì)激素調(diào)控骨骼肌脂肪代謝的作用通路。此外通過(guò)體外成肌細(xì)胞模型，探索糖皮質(zhì)激素和胰島素兩種激素對(duì)肌細(xì)胞脂肪代謝的調(diào)控，并進(jìn)一步驗(yàn)證糖

2、皮質(zhì)激素調(diào)控肌細(xì)胞脂肪代謝的信號(hào)通路。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴糖皮質(zhì)激素對(duì)肉雞相對(duì)生長(zhǎng)高峰期骨骼肌脂肪代謝的影響。選取7d Arbor Acres 雄性肉雞，分為DEX組（DEX）、對(duì)照組（Control）和限飼組（FR）。DEX組每天皮下注射地塞米松（2.0mg/Kg 體重），自由采食和飲水；對(duì)照組注射與DEX組相同劑量的生理鹽水，自由采食和飲水；限飼組注射與DEX組相同劑量的生理鹽水，同時(shí)飼喂DEX組前一天的采食量。處理

3、3d后發(fā)現(xiàn)，DEX處理導(dǎo)致肉仔雞體增重和飼料轉(zhuǎn)化率降低，骨骼肌生長(zhǎng)受阻而脂肪含量增加，同時(shí)血漿中極低密度脂蛋白（VLDL）增加；腿肌肝型肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶1（L-CPT1）和AMP激酶α2（AMPKα2）mRNA水平下調(diào)，表明脂肪氧化受損，DEX沒(méi)有影響脂蛋白酯酶（LPL）、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（FATP1）、心型脂肪酸結(jié)合蛋白（H-FABP）和長(zhǎng)鏈乙酰輔酶A脫氫酶（LCAD）的mRNA水平，以及LPL和AMPK的活性；相反，限飼上調(diào)骨骼肌LP

4、L、L-CPT1和LCADmRNA水平，腿肌FATP1、H-FABP的mRNA 水平，從而促進(jìn)脂肪氧化。結(jié)果顯示，DEX未影響骨骼肌脂肪酸攝取但抑制其氧化。與糖皮質(zhì)激素不同，限飼有利于肉雞骨骼肌脂肪酸氧化。
　　 ⑵糖皮質(zhì)激素對(duì)肉雞絕對(duì)生長(zhǎng)高峰期骨骼肌脂肪代謝的影響。選取35d Arbor Acres雄性肉仔雞，分為DEX組（DEX）、對(duì)照組（Control）和采食量配對(duì)組（Pair-fed）。DEX組每天皮下注射地塞米松（2.

5、0mg/Kg 體重），自由采食和飲水；對(duì)照組注射與DEX組相同劑量的生理鹽水，自由采食和飲水；采食量配對(duì)組注射與DEX組相同劑量的生理鹽水，同時(shí)飼喂DEX組前一天的采食量。處理3d后發(fā)現(xiàn)，飼喂?fàn)顟B(tài)下，DEX顯著提高循環(huán)中脂肪類物質(zhì)流量和骨骼肌脂肪沉積，上調(diào)腿肌糖皮質(zhì)激素受體（GR），極低密度脂蛋白受體（VLDLR）、LPL、FATP1、H-FABP、L-CPT1、LCAD與AMPKα2mRNA水平，促進(jìn)胸肌GR、VLDLR、FATP1、

6、H-FABP和LCAD的轉(zhuǎn)錄，同時(shí)降低了胸肌AMPKα2mRNA 水平。而禁食后，DEX對(duì)血漿甘油三酯濃度、骨骼肌VLDLR、腿肌LPL、H-FABP、LCAD和AMPKα2mRNA水平均無(wú)顯著影響，抑制了胸肌LPL、LCAD和AMPKα2mRNA 水平，降低了骨骼肌AMPKa磷酸化和CPT1活性，且DEX對(duì)骨骼肌脂肪沉積的促進(jìn)效果減弱。綜上所述，DEX促進(jìn)絕對(duì)生長(zhǎng)高峰期肉仔雞骨骼肌脂肪沉積，可能機(jī)制為脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)率大于其氧化利用。

7、>　　 ⑶脂肪酸對(duì)糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)效應(yīng)的影響。選取31d Arbor Acres雄性肉仔雞,31-37d分別灌服棕櫚酸（PA）、油酸（OA）和對(duì)照組（TW）。35d開(kāi)始每個(gè)處理分為地塞米松注射組（DEX,2.0mg/Kg 體重）和對(duì)照組（SALT）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DEX使骨骼肌脂肪沉積增加，飽和脂肪酸可加重DEX效應(yīng)，而不飽和脂肪酸有緩解作用；DEX導(dǎo)致骨骼肌脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)（FATP1）與氧化利用（L-CPT1）平衡紊亂。DEX降低了腿肌AMP

8、/ATP、AMPKα磷酸化以及AMPK活性（22.5％），同時(shí)提高了mTOR及其下游調(diào)控子p70S6K的磷酸化，而AKT無(wú)顯著變化，DEX對(duì)胸肌相關(guān)基因表達(dá)無(wú)明顯影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明DEX導(dǎo)致AMPK蛋白磷酸化受到抑制而mTOR蛋白磷酸化增強(qiáng)，使脂肪氧化受阻，且mTOR上調(diào)是由AMPK激活而與AKT通路無(wú)關(guān)。
　　 ⑷糖皮質(zhì)激素和胰島素對(duì)離體培養(yǎng)的雞成肌細(xì)胞脂肪代謝的影響。分離并培養(yǎng)11胚齡雞成肌細(xì)胞，分為對(duì)照組（Control

9、），DEX組（DEX），胰島素組（INS），地塞米松胰島素共同處理組（DEX+INS）。處理2h后雖無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但DEX上調(diào)AMPKα2和L-CPT1的轉(zhuǎn)錄，下調(diào)mTOR的基因表達(dá)，而胰島素下調(diào)AMPKα和L-CPT1的mRNA水平。DEX與胰島素共同作用時(shí)下調(diào)AMPKα2和L-CPT1，上調(diào)mTOR。結(jié)果表明，糖皮質(zhì)激素促進(jìn)脂肪氧化，而胰島素則抑制其氧化，兩者共存時(shí)表現(xiàn)出抑制作用。糖皮質(zhì)激素和胰島素調(diào)控雞成肌細(xì)胞脂肪代謝的信號(hào)通路分

10、離培養(yǎng)11 胚齡雞成肌細(xì)胞，分為對(duì)照組（Control），DEX組（DEX），AMPK抑制組（CC），胰島素組（INS），AKT 抑制組（LY）。培養(yǎng)12h后發(fā)現(xiàn)，DEX使GR、AMPKa2和L-CPT1 轉(zhuǎn)錄水平顯著升高，AMPK抑制劑處理后發(fā)現(xiàn)，AMPKa2和L-CPT1mRNA表達(dá)均與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異，而DEX導(dǎo)致的GRmRNA水平上升不受AMPK抑制劑的影響。相比對(duì)照組，DEX抑制了mTOR的轉(zhuǎn)錄，AMPK 被抑制后，mTO

11、RmRNA 回升到正常水平。與對(duì)照組相比，DEX組的AKT1mRNA無(wú)顯著變化，而AMPK抑制劑處理提高了AKT1的轉(zhuǎn)錄水平。胰島素處理顯著提高了AKT1和mTOR的轉(zhuǎn)錄水平，AMPKa2 mRNA水平有降低的趨勢(shì)，AKT 抑制劑處理后，AKT1、mTOR和AMPKa2的mRNA與正常培養(yǎng)的成肌細(xì)胞無(wú)顯著差異。結(jié)果表明，AMPK及mTOR 信號(hào)通路可能參與了糖皮質(zhì)激素對(duì)肌細(xì)胞脂肪攝取與氧化的調(diào)控過(guò)程，不依賴于AKT。胰島素則可能通過(guò)AK

12、T-mTOR及AKT-AMPK-mTOR兩條信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)肌細(xì)胞脂肪酸氧化的調(diào)控。
　　 綜上所述，糖皮質(zhì)激素水平升高使肉仔雞機(jī)體能量發(fā)生動(dòng)員與重新分配，從生長(zhǎng)發(fā)育轉(zhuǎn)向脂肪沉積?；铙w試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素導(dǎo)致肉仔雞骨骼肌脂肪沉積增加的機(jī)制可能是脂肪酸從頭合成增加，血液循環(huán)中脂肪類物質(zhì)流量上升，使骨骼肌細(xì)胞內(nèi)AMP/ATP降低，AMPK活性下降，mTOR 信號(hào)上調(diào)，從而使脂肪氧化能力下降。同時(shí)循環(huán)中胰島素水平的升高使AKT 轉(zhuǎn)錄