NEFA对牛骨骼肌细胞线粒体功能及脂肪酸代谢相关基因的影响

作者：黄泳; 杨艺; 赵颖; 付叶; 龚婷^*

来源：南方农业学报, 2023, 54(07): 2115-2125.

• 牛
• 围产期
• 非酯化脂肪酸(NEFA)
• 骨骼肌细胞
• 线粒体功能
• 代谢异常

【目的】明确非脂化脂肪酸（NEFA）胁迫对牛骨骼肌细胞线粒体功能及脂肪酸代谢过程的影响，为揭示围产期奶牛营养代谢病的作用机理提供参考依据。【方法】建立NEFA胁迫牛骨骼肌细胞模型，经最佳浓度—时间组合刺激后，采用透射电镜观察牛骨骼肌细胞线粒体的形态变化，通过油红O染色及BODIPY 493/503染色观察细胞内脂质沉积情况，采用流式细胞术检测线粒体膜电位，利用试剂盒检测细胞内的过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛（MDA）含量，并以实时荧光定量PCR检测线粒体功能及脂质代谢相关基因表达情况。【结果】综合NEFA对牛骨骼肌细胞存活率及其形态的影响，选取1.5 mmol/L NEFA刺激2 h作为后续试验的最佳浓度—时间组合。经1.5 mmol/L NEFA刺激2 h后，牛骨骼肌细胞线粒体体积变小、基质颜色加深，线粒体嵴排列紊乱，且趋向于融合现象，甚至部分呈空泡状；线粒体膜电位下降的细胞数量明显增多，较对照组（刺激0 h）显著提高38.08%(P<0.05，下同)；细胞培养上清液MDA含量较对照组（刺激0 h）显著提高1.38倍，而细胞内的CAT活性极显著降低60.63%(P<0.01，下同)，SOD活性显著降低34.21%。实时荧光定量PCR检测结果显示，经1.5 mmol/L NEFA刺激2 h后，调控线粒体基因复制与转录的NRF1和PGC-1α基因、调控线粒体融合的MFN2基因、线粒体呼吸链关键酶基因（除COV基因外）、含Patatin样磷脂酶域2蛋白基因（PNPLA2）及长链脂酸延伸酶6基因（ELOVL6）的相对表达量均极显著降低，而肉毒碱脂酰转移酶1B基因（CPT1B）的相对表达量极显著提高。【结论】高浓度的NEFA对牛骨骼肌细胞具有脂毒性，对线粒体形态、功能与膜电位均产生影响，能引发线粒体功能障碍及导致细胞脂肪酸代谢异常，产生氧化应激，进而诱导脂质异常沉积。

• 单位
  贵州大学; 动物科学学院