CIDEA基因对奶牛乳腺上皮细胞脂代谢相关基因表达及甘油三酯合成的影响

作者：赵欣; 姚大为; 赵淑颖; 杨春蕾; 张漫; 陈成彬^*; 马毅^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(05): 979-988.

• 奶牛
• 乳腺上皮细胞(BMEC)
• 诱导细胞死亡的DNA片段化因子-α样效应物A (CIDEA)
• 乳脂代谢
• 甘油三酯(TAG)

诱导细胞死亡的DNA片段化因子-α样效应物A (cell death-inducing DNA fragmentation factor α-like effector A, CIDEA)是一种脂滴(lipid droplet, LD)相关蛋白，在哺乳期的乳腺中高度表达，介导小脂滴变成大脂滴并促进甘油三酯(triglyceride, TAG)的积累。为了检测CIDEA基因对奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells, BMEC)中脂代谢相关基因表达及TAG合成的影响，本研究通过qPCR技术检测奶牛(Bos taurus)干奶期和泌乳盛期乳腺组织中的CIDEA基因表达变化；设计合成靶向CIDEA基因的siRNA检测脂代谢相关基因的表达；利用TAG试剂盒检测细胞内TAG的含量。结果表明，通过克隆得到全长660 bp的奶牛CIDEA基因(GenBank No. MW960011)的CDS区序列；对其进行了生物信息学分析发现，奶牛CIDEA基因核苷酸序列与婆罗门牛(B. indicus)(GenBank No. XM＿019986952.1)、牦牛(B. mutus)(GenBank No. XM＿005892367.1)、印度水牛(Bubalus bubalis)(GenBank No. XM＿006043025.3)的同源性分别为99.73%、99.46%和98.52%，氨基酸序列同源性均在95%以上；qPCR检测发现，CIDEA基因在奶牛泌乳盛期的表达量是干奶期的1.5倍；在BMEC中转染siRNA，干扰效率达到95%以上；干扰CIDEA基因后，显著下调了脂肪酸从头合成相关基因固醇调节元件结合蛋白1 (sterol-regulatory element binding proteins 1,SREBF1)、乙酰辅酶A羧化酶α (acetyl-CoA carboxylaseα, ACACA)的表达，同时抑制了TAG合成相关基因二酰甘油酰基转移酶1 (diacylglycerol O-acyltransferase 1, DGAT1)、DGAT2、脂素1 (lipin 1, LPIN1)和脂肪酸转运相关基因心脏脂肪酸结合蛋白3 (heart fatty acid binding protein 3, FABP3)、人类白细胞分化抗原36 (cluster of differentiation 36, CD36)的表达(P<0.05)，并且促进了甘油三酯水解酶(adipose triglyceridelipase, ATGL)的表达(P<0.05);CIDEA干扰后，BMEC内TAG含量显著下降(P<0.05)。综上所述，CIDEA基因在调节BMEC脂代谢相关基因及TAG合成方面发挥着重要的作用。本研究进一步明确乳脂代谢的调控机理，对奶牛产业的健康发展具有重要的理论和实践意义。

• 单位
  天津市农业科学院; 天津农学院