Sirt1对猪肌内脂肪和皮下脂肪前体细胞分化聚酯的影响及调控机制的差异研究

肌内脂肪是决定猪肉品质的重要因素，如何调控猪肌内脂肪沉积进而改善猪肉品质是目前畜牧业面临的关键科学问题之一。本项目在前期对猪沉默信息调节因子1（Sirt1）基因表达与脂肪代谢和肌内脂肪沉积相关性研究的基础上，利用RNA干扰（RNAi）技术、基因超表达等生物学技术，从细胞水平和分子生物学水平探讨Sirt1对猪肌内脂肪前体细胞分化、脂肪沉积及其相关功能基因PPARγ、ATGL等表达的影响，并通过SILAC 技术等蛋白组学手段进一步揭示Sirt1调控猪肌内脂肪与皮下脂肪前体细胞分化聚酯的差异及调控肌内脂肪沉积的特异性信号通路。通过本项目的研究，为阐明肌内脂肪沉积的特异性调控机制和通过营养调控技术降低猪皮下脂肪沉积、提高瘦肉率，同时提高肌内脂肪含量和改善畜禽肉品质奠定一定的理论基础。发表学术论文3-5篇。

本项目在前期克隆了猪Sirt1和ATGL基因全长的基础上，比较研究了肉脂型金华猪和瘦肉型长白猪脂肪组织、肝脏和胰脏中Sirt1基因表达的品种差异；通过体外培养猪肌内脂肪前体细胞，利用RNA干扰和超表达技术，探讨了Sirt1对猪肌内脂肪前体细胞分化聚酯的影响，并利用基因芯片技术筛选了猪肌内脂肪前体细胞中Sirt1特异性调控的基因；最后比较研究了Sirt1对猪肌内脂肪和皮下脂肪前体细胞分化调控的差异。结果表明：与长白猪相比，肉脂型金华猪脂肪率显著升高，金华猪皮下脂肪、肝脏和胰脏中Sirt1基因的蛋白水平和mRNA水平均显著低于长白猪（P<0.01），脂肪分解关键酶基因ATGL和HSL的mRNA水平也低于长白猪（P<0.05）；成功构建了猪肌内脂肪和皮下脂肪前体细胞体外培养模型，Sirt1的激动剂RES处理或超表达Sirt1显著提高了猪肌内脂肪前体细胞中Sirt1、ATGL、PPARγ等基因的表达（P<0.05），而Sirt1抑制剂NAM处理或RNAi-Sirt1能够显著抑制肌内脂肪前体细胞中Sirt1、ATGL、PPARγ等基因的表达（P<0.05），提示Sirt1可能通过调控PPARγ等基因的表达影响肌内脂肪细胞分化；在此基础上筛选出猪肌内脂肪前体细胞中Sirt1特异性调控的基因154个，其中与肌内脂肪细胞分化聚酯密切相关的基因主要有FABP3、LPL、SCD等，这些基因主要参与PPAR信号通路影响脂肪细胞分化，提示Sirt1可能主要通过调控PPAR信号通路影响肌内脂肪细胞分化聚酯；同时Sirt1对猪肌内脂肪和皮下脂肪前体细胞分化的差异研究表明，Sirt1对肌内脂肪和皮下脂肪前体细胞中PPAR信号通路的调控存在差异，在皮下脂肪细胞中，Sirt1负调控PPARγ的表达抑制脂肪细胞分化，但是其具体机制还有待进一步研究。