日粮添加亮氨酸对iugr仔猪肝脏线粒体生物合成的影响
本试验旨在研究日粮添加亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成的影响。试验采用2×2因子设计，16头正常仔猪和16头IUGR仔猪14日龄断奶后分别随机分成四个处理组（n=8/组）NC组为（正常仔猪，饲喂基础日粮），NL组为（正常仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），IC组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮），IL组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），35日龄屠宰取样。结果显示（1）仔猪生产性能受IUGR显著影响（P < 0.05），日粮添加亮氨酸可显著提高IUGR仔猪末重和饲料转化率（P < 0.05）；（2）与NC组相比，IC组仔猪肝脏线粒体MDA、NO和NOS均显著升高（P < 0.05），MnSOD、GSH-Px、GSH、SDH、MDH、Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase均显著降低（P < 0.05）。日粮添加亮氨酸可显著降低IUGR仔猪肝脏线粒体MDA、NO和NOS（P < 0.05），显著升高GSH、SDH、MDH和Ca2+-Mg2+-ATPase（P < 0.05）；（3）与NC组相比，IC组仔猪MnSOD、GPx1、PGC-1α、SIRT1、SIRT3、Nrf1、TFAM、mt SSB、mt Pol γ基因mRNA表达量以及mtDNA含量均显著降低（P < 0.05）。日粮添加亮氨酸可显著改善IUGR对其的影响（P < 0.05）。试验结果表明，日粮添加亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成抑制具有改善作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 2
1.2 饲养管理 2
1.3 样品采集 3
1.4 测定指标及方法 3
1.4.1 生产性能测定 3
1.4.2 线粒体悬液制备 3
1.4.3 肝脏线粒体MDA含量、MnSOD活性、GSHPx活性和GSH含量测定 4
1.4.4 肝脏线粒体三羧酸循环酶活性测定 4
1.4.5 肝脏线粒体ATP酶活性测定 4
1.4.6 肝脏线粒体NO含量和NOS活性测定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4
1.4.7 肝脏目的基因mRNA表达量测定 4
1.4.8 肝脏mtDNA含量测定 5
1.5 数据统计与分析 5
2 结果与分析 5
2.1 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪生产性能的影响 5
2.2 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体抗氧化系统的影响 6
2.3 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体三羧酸循环酶活性的影响 7
2.4 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体ATP酶活性的影响 7
2.5 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体NO含量和NOS活性的影响 8
2.6 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏抗氧化相关基因表达的影响 8
2.7 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成相关基因表达的影响 8
2.8 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏mtDNA含量的影响 10
3 讨论 10
3.1 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪生产性能的影响 10
3.2 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体抗氧化系统的影响 11
3.3 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体三羧酸循环酶活性的影响 11
3.4 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体ATP酶活性的影响 11
3.5 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体NO含量和NOS活性的影响 11
3.6 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成相关基因表达的影响 12
3.7 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏mtDNA含量的影响 12
4 小结 12
致谢 12
参考文献 13
日粮添加亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成的影响
引言
引言
胎儿宫内发育迟缓（Intrauterine growth restriction，IUGR）是胎儿在母体子宫内发育障碍的总称。IUGR具体表现为遗传潜力未能得到充分发挥，初生重较低，各组织器官的生长发育出现一定程度的迟缓[1, 2]。妊娠期间母体营养水平低下、外界环境应激、疾病以及母体子宫和胎盘功能异常等问题是诱导IUGR发生的主要原因。在畜牧生产中，猪作为多胎动物其新生仔猪IUGR的发生率为1520%，主要原因在于妊娠期间母猪的营养摄入不足以满足所有胎儿正常生长发育的需要[3]。研究表明，IUGR对仔猪存活率、生长性能以及饲料转化率等均具有不同程度的负面作用，导致健康状况长期受损[4]。因此，IUGR已经成为困扰畜牧业的一大难题。
线粒体是细胞内氧化磷酸化以及形成ATP的主要场所，能为细胞的生命活动提供所需能量。同时，线粒体也是机体内源性活性氧自由基（ROS）的主要来源，容易受到ROS的攻击。因此，线粒体在真核细胞的生存和凋亡中起着关键的作用[5, 6]。线粒体的生物合成是指真核细胞内新的线粒体生成的过程[7]。线粒体生物合成需要细胞核与线粒体之间互相配合，线粒体的氧化损伤通常受到线粒体蛋白表达和转运、线粒体DNA（mtDNA）基因表达、多酶复合体的组装等一系列机制的影响[8]。因此促进线粒体的生物合成对于降低氧化损伤、维持细胞功能显得尤为重要。刘静波[3]研究发现，IUGR显著影响断奶仔猪肝脏mtDNA含量和抗氧化功能。有研究报道，IUGR影响雄性大鼠后代个体肝脏、骨骼肌和胰腺细胞中mtDNA含量[9]。Park等[10]以限制母体蛋白摄入构建IUGR大鼠模型，造成大鼠机体氧化损伤，抗氧化功能下降，证实了IUGR对线粒体生物合成造成了严重影响。
亮氨酸（Leucine）属于支链氨基酸，是动物的必需氨基酸之一，具有重要的营养作用。近年来，随着动物营养研究的不断深入，人们对亮氨酸的认识越来越全面，亮氨酸的重要性也进一步得到了肯定。亮氨酸作为一种新的营养信号分子，除了在蛋白质代谢、氧化供能、调节糖代谢、提高机体免疫力等方面具有重要作用之外，在调控线粒体生物合成方面也起着至关重要的作用。Sun等[11]研究表明，亮氨酸可上调骨骼肌细胞和脂肪细胞线粒体生物合成相关基因的表达量，亮氨酸还可增加骨骼肌细胞和脂肪细胞线粒体质量和耗氧量。此外，有研究报道，长期服用支链氨基酸可使雄性小鼠骨骼肌和心肌线粒体生物合成增加，并降低氧化损伤[12]。
目前，有关亮氨酸在IUGR仔猪上的研究应用鲜有报道。因此，本研究以IUGR断奶仔猪为实验模型，探讨亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成的影响，为攻克和防治IUGR这一难题提供新的方法和途径。
1 材料与方法
1.1 试验设计
在体型相似、胎次接近、品种相同（长白×大白）的母猪所产的16窝新生仔猪（杜洛克×长白×大白）中，每窝各选择1头宫内发育迟缓仔猪（IUGR）和1头正常仔猪（NBW），公母各半，分成IUGR组和NBW组。IUGR仔猪的挑选标准参照Xu等[13]的方法，统计试验猪场近2年来仔猪的初生重，计算平均初生重以及标准差，将初生重低于该猪场仔猪平均初生重2个标准差的仔猪定为IUGR仔猪。出生后12小时内分别寄养于胎次相同、体重相似的4头母猪哺乳，母猪日粮满足NRC（2012）饲养标准。试验采用2×2因子设计，16头正常仔猪和16头IUGR仔猪饲喂至14日龄断奶，然后分别随机分成四个处理组（n=8/组）：NC组为（正常仔猪，饲喂基础日粮），NL组为（正常仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），IC组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮），IL组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），35日龄屠宰取样。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 2
1.2 饲养管理 2
1.3 样品采集 3
1.4 测定指标及方法 3
1.4.1 生产性能测定 3
1.4.2 线粒体悬液制备 3
1.4.3 肝脏线粒体MDA含量、MnSOD活性、GSHPx活性和GSH含量测定 4
1.4.4 肝脏线粒体三羧酸循环酶活性测定 4
1.4.5 肝脏线粒体ATP酶活性测定 4
1.4.6 肝脏线粒体NO含量和NOS活性测定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4
1.4.7 肝脏目的基因mRNA表达量测定 4
1.4.8 肝脏mtDNA含量测定 5
1.5 数据统计与分析 5
2 结果与分析 5
2.1 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪生产性能的影响 5
2.2 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体抗氧化系统的影响 6
2.3 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体三羧酸循环酶活性的影响 7
2.4 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体ATP酶活性的影响 7
2.5 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体NO含量和NOS活性的影响 8
2.6 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏抗氧化相关基因表达的影响 8
2.7 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成相关基因表达的影响 8
2.8 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏mtDNA含量的影响 10
3 讨论 10
3.1 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪生产性能的影响 10
3.2 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体抗氧化系统的影响 11
3.3 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体三羧酸循环酶活性的影响 11
3.4 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体ATP酶活性的影响 11
3.5 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体NO含量和NOS活性的影响 11
3.6 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成相关基因表达的影响 12
3.7 日粮添加亮氨酸对正常和IUGR仔猪肝脏mtDNA含量的影响 12
4 小结 12
致谢 12
参考文献 13
日粮添加亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成的影响
引言
引言
胎儿宫内发育迟缓（Intrauterine growth restriction，IUGR）是胎儿在母体子宫内发育障碍的总称。IUGR具体表现为遗传潜力未能得到充分发挥，初生重较低，各组织器官的生长发育出现一定程度的迟缓[1, 2]。妊娠期间母体营养水平低下、外界环境应激、疾病以及母体子宫和胎盘功能异常等问题是诱导IUGR发生的主要原因。在畜牧生产中，猪作为多胎动物其新生仔猪IUGR的发生率为1520%，主要原因在于妊娠期间母猪的营养摄入不足以满足所有胎儿正常生长发育的需要[3]。研究表明，IUGR对仔猪存活率、生长性能以及饲料转化率等均具有不同程度的负面作用，导致健康状况长期受损[4]。因此，IUGR已经成为困扰畜牧业的一大难题。
线粒体是细胞内氧化磷酸化以及形成ATP的主要场所，能为细胞的生命活动提供所需能量。同时，线粒体也是机体内源性活性氧自由基（ROS）的主要来源，容易受到ROS的攻击。因此，线粒体在真核细胞的生存和凋亡中起着关键的作用[5, 6]。线粒体的生物合成是指真核细胞内新的线粒体生成的过程[7]。线粒体生物合成需要细胞核与线粒体之间互相配合，线粒体的氧化损伤通常受到线粒体蛋白表达和转运、线粒体DNA（mtDNA）基因表达、多酶复合体的组装等一系列机制的影响[8]。因此促进线粒体的生物合成对于降低氧化损伤、维持细胞功能显得尤为重要。刘静波[3]研究发现，IUGR显著影响断奶仔猪肝脏mtDNA含量和抗氧化功能。有研究报道，IUGR影响雄性大鼠后代个体肝脏、骨骼肌和胰腺细胞中mtDNA含量[9]。Park等[10]以限制母体蛋白摄入构建IUGR大鼠模型，造成大鼠机体氧化损伤，抗氧化功能下降，证实了IUGR对线粒体生物合成造成了严重影响。
亮氨酸（Leucine）属于支链氨基酸，是动物的必需氨基酸之一，具有重要的营养作用。近年来，随着动物营养研究的不断深入，人们对亮氨酸的认识越来越全面，亮氨酸的重要性也进一步得到了肯定。亮氨酸作为一种新的营养信号分子，除了在蛋白质代谢、氧化供能、调节糖代谢、提高机体免疫力等方面具有重要作用之外，在调控线粒体生物合成方面也起着至关重要的作用。Sun等[11]研究表明，亮氨酸可上调骨骼肌细胞和脂肪细胞线粒体生物合成相关基因的表达量，亮氨酸还可增加骨骼肌细胞和脂肪细胞线粒体质量和耗氧量。此外，有研究报道，长期服用支链氨基酸可使雄性小鼠骨骼肌和心肌线粒体生物合成增加，并降低氧化损伤[12]。
目前，有关亮氨酸在IUGR仔猪上的研究应用鲜有报道。因此，本研究以IUGR断奶仔猪为实验模型，探讨亮氨酸对IUGR仔猪肝脏线粒体生物合成的影响，为攻克和防治IUGR这一难题提供新的方法和途径。
1 材料与方法
1.1 试验设计
在体型相似、胎次接近、品种相同（长白×大白）的母猪所产的16窝新生仔猪（杜洛克×长白×大白）中，每窝各选择1头宫内发育迟缓仔猪（IUGR）和1头正常仔猪（NBW），公母各半，分成IUGR组和NBW组。IUGR仔猪的挑选标准参照Xu等[13]的方法，统计试验猪场近2年来仔猪的初生重，计算平均初生重以及标准差，将初生重低于该猪场仔猪平均初生重2个标准差的仔猪定为IUGR仔猪。出生后12小时内分别寄养于胎次相同、体重相似的4头母猪哺乳，母猪日粮满足NRC（2012）饲养标准。试验采用2×2因子设计，16头正常仔猪和16头IUGR仔猪饲喂至14日龄断奶，然后分别随机分成四个处理组（n=8/组）：NC组为（正常仔猪，饲喂基础日粮），NL组为（正常仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），IC组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮），IL组为（IUGR仔猪，饲喂基础日粮+0.35%亮氨酸），35日龄屠宰取样。
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