亮氨酸对妊娠后期胎猪蛋白质沉积的影响及机理研究

Low birth weight is an important cause for less weaned piglets provided by unit sow per year in China. 60% fetal body tissue deposition occures during late 40 days of gestation, and up to 60% body compositon is protein. Previous studies showed that leucine plays an important role in protein synthesis and metabolism through mTOR signal pathway, and futher improve piglets growth efficiency. But, if leucine could regulate protein synthesis in fetal pigs during late gestation and then increase birth weight is unknown. This research is designed to use late gestational sow as in vivo model and pig placenta trophoblast cell as in vitro model to study the effect of leucine to piglet birth weight, organ weight and organ index of muscle, small intestine, jejumun, liver, pancrease,and thymus; the expression of key proteins of mTOR signal pathway; and mother-fetal nutrients transportion (blood components, placenta proteomes, and expression of amino acid transporters), to exclude the mechanism under leucine regulates protein synthesis during late gestation, by using metabolomics, proteomics, western blot, and immunohistochemistry technology.

仔猪出生重偏低是造成我国单位母猪年断奶仔猪数较低的一个重要原因。胎猪60%的体组织沉积发生在妊娠期的后40天。其中，体蛋白质含量占其干物质体重的60%以上。大量研究报道，亮氨酸可通过mTOR通路调控蛋白质合成与代谢，进而提高仔猪生长效率。但是对于亮氨酸是否可通过调控胎猪妊娠后期蛋白质沉积进而提高其出生重尚无相关研究。本研究拟以妊娠后期（D70-110）母猪为体内模型，猪胎盘滋养层细胞为体外模型，综合采用代谢组学、蛋白质组学、Western blot、免疫组化等技术，探讨日粮中添加亮氨酸对仔猪出生重、骨骼肌、小肠、空肠、肝脏、胰腺以及胸腺的重量和蛋白质含量的影响；对mTOR调控通路关键蛋白质表达的影响以及对母体-胎儿营养物质传递（母体与胎儿血液成分、胎盘蛋白质组学以及氨基酸转运载体表达）的影响，以期系统地探讨亮氨酸对妊娠后期胎儿蛋白质沉积的影响及其机理。

仔猪出生重偏低是造成我国母猪年断奶仔猪数较低的一个重要原因。胎猪60%的体组织沉积发生在妊娠期的后40天。其中，体蛋白质含量占其干物质体重的60%以上。大量研究报道，亮氨酸可通过mTOR通路调控蛋白质合成与代谢，进而提高仔猪生长效率。但是对于亮氨酸是否可通过调控胎猪妊娠后期蛋白质沉积进而提高其出生重尚无相关研究。本研究以妊娠后期( D70-110)母猪为动物模型，猪胎盘滋养层细胞为体外模型，探讨了日粮中添加亮氨酸对仔猪出生重的影响，并通过检测仔猪肠道和肌肉中氨基酸转运载体以及mTOR通路关键蛋白质的表达、母体-胎儿营养物质传递(母体与胎儿血液成分、胎盘氨基酸转运载体表达)等相关指标，系统地研究了亮氨酸对妊娠后期胎儿蛋白质沉积的影响及其机理。结果表明，母猪妊娠后期日粮添加0.4~0.8%的亮氨酸可提高新生仔猪初生个体重以及哺乳仔猪的生长性能，改善母猪乳成分，增强母猪胎盘和新生仔猪肠道氨基酸转运载体蛋白的表达，促进母体-胎儿的营养物质转运，并通过提高背最长肌mTOR信号通路相关蛋白的表达水平，进而促进胎猪宫内发育，提高蛋白质在胎猪体内的沉积。本项目可为养猪生产中进一步优化母体营养方案提供理论基础。