葡萄糖和泌乳相关激素组合添加对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响

作者：母晓佳; 李大彪^*; 孙梅; 曹越; 郝怡泓; 杨静

来源：动物营养学报, 2022, 34(09): 6072-6087.

• 奶牛乳腺上皮细胞
• 葡萄糖
• 激素
• 酪蛋白

本研究以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞（BMECs）为模型，探讨葡萄糖和泌乳相关激素组合添加对BMECs酪蛋白合成的影响及作用机制。试验共分为9组，分别向培养基中添加不同浓度的葡萄糖、雌激素和催乳素，其中Ⅰ组为对照组，不添加葡萄糖和泌乳相关激素，Ⅱ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL雌激素，Ⅲ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL雌激素，Ⅳ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL催乳素，Ⅴ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL催乳素，Ⅵ组添加100 ng/mL雌激素+100 ng/mL催乳素，Ⅶ组添加200 ng/mL雌激素+200 ng/mL催乳素，Ⅷ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL雌激素+200 ng/mL催乳素，Ⅸ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL雌激素+100 ng/mL催乳素，每组设置6个重复。采用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测细胞增殖率；采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测葡萄糖转运载体、泌乳相关激素受体、酪蛋白合成相关基因、酪氨酸激酶2/信号转导及转录激活因子5(JAK2/STAT5)信号通路及单磷酸腺苷活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（AMPK/mTOR）信号通路相关基因表达；采用蛋白质印迹法（Western blot）检测细胞中α-酪蛋白、mTOR、核糖体p70s6激酶（S6K）和AMPK蛋白表达及其磷酸化水平。结果表明：1）与对照组相比，各试验组BMECs的增殖率均显著提高（P<0.05），Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ和Ⅸ组BMECs增殖率显著高于Ⅵ和Ⅶ组（P<0.05），且Ⅷ组的效果最佳。2）Ⅷ组BMECs激素受体基因[雌激素α受体（ER-α）、雌激素β受体（ER-β）、G蛋白偶联受体30 (GPER30)和催乳素受体（PRLR）],mTOR信号通路相关基因[mTOR、蛋白激酶B(AKT)、磷脂酰肌醇-3-羟激酶（PI3K）和真核翻译启始因子4E (eIF4E)], JAK2/STAT5信号通路相关基因（JAK2和STAT5）及κ-酪蛋白（CSN3）基因的相对表达量最高，且mTOR和S6K蛋白磷酸化水平最高，对BMECs酪蛋白合成的促进效果最佳。3）Ⅸ组BMECs的αs1-酪蛋白（CSN1S1）、β-酪蛋白（CSN2）和核糖体p70s6(S6K1)基因相对表达量最高。4）Ⅴ、Ⅷ和Ⅸ组的mTOR磷酸化水平和酪蛋白表达量显著高于其他试验组（P <0.05）。综上所述，组合添加14.0 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL雌激素+200 ng/mL催乳素对BMECs酪蛋白合成的促进效果最佳。

• 单位
  内蒙古农业大学; 动物科学学院