17
2020
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09
家畜營養(yǎng)與調(diào)控創(chuàng)新團隊揭示高氨暴露導致豬骨骼肌脂質(zhì)代謝紊亂的機制
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近日,牧醫(yī)所家畜營養(yǎng)與調(diào)控創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)豬高氨暴露可以激活mTOR信號通路引起骨骼肌脂質(zhì)代謝紊亂,該發(fā)現(xiàn)揭示了環(huán)境氨氣危害動物機體健康的潛在分子機制,為深入評估環(huán)境氨氣污染對畜禽以及人類的毒性機制提供了新的見解。
據(jù)團隊首席張宏福研究員介紹,環(huán)境氨氣不僅損傷動物的呼吸系統(tǒng),而且對肝臟、心臟、肌肉和大腦等組織器官都存在廣泛的損傷。團隊前期研究發(fā)現(xiàn),氨暴露可以通過激活PPAR信號通路調(diào)節(jié)家禽脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達從而干擾機體脂質(zhì)代謝,環(huán)境氨暴露也會改變畜禽肉質(zhì),但其影響骨骼肌脂質(zhì)代謝的機制仍不清楚。
本研究以生長豬為模型,發(fā)現(xiàn)高氨暴露通過上調(diào)脂質(zhì)合成系列基因,下調(diào)脂質(zhì)氧化系列基因,提高血液中支鏈氨基酸和芳香族氨基酸含量,擾亂動物氨基酸代謝。支鏈氨基酸作為信號分子可以通過激活mTOR-P70S6K通路、抑制AMPK通路調(diào)節(jié)下游核轉(zhuǎn)錄因子SREBP、PPARα,進而改變肌肉脂質(zhì)代謝基因的表達,最終導致骨骼肌脂質(zhì)代謝紊亂,引起骨骼肌肉色降低、粗脂肪含量增加,肌纖維類型由氧化型向酵解型轉(zhuǎn)化,影響骨骼肌生理。該研究闡明了高氨暴露干擾骨骼肌脂質(zhì)代謝的具體機制,為改善養(yǎng)殖環(huán)境,推動養(yǎng)殖業(yè)安全高效發(fā)展,提升畜禽乃至人類健康水平提供重要的理論依據(jù)。
相關(guān)研究成果在《總環(huán)境科學(Science of The Total Environment)》雜志發(fā)表(IF = 6.551),中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所為唯一完成單位,博士生湯善龍為論文第一作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、中央研究院基礎(chǔ)研究經(jīng)費等項目支持。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720334379
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