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研究揭示高氨暴露导致猪骨骼肌脂质代谢紊乱的机制

来源:中国农业科学院 2020-09-08 12:28

 

近日,牧医所家畜营养与调控创新团队发现猪高氨暴露可以激活mTOR信号通路引起骨骼肌脂质代谢紊乱,该发现揭示了环境氨气危害动物机体健康的潜在分子机制,为深入评估环境氨气污染对畜禽以及人类的毒性机制提供了新的见解。

据团队首席张宏福研究员介绍,环境氨气不仅损伤动物的呼吸系统,而且对肝脏、心脏、肌肉和大脑等组织器官都存在广泛的损伤。团队前期研究发现,氨暴露可以通过激活PPAR信号通路调节家禽脂质代谢相关基因表达从而干扰机体脂质代谢,环境氨暴露也会改变畜禽肉质,但其影响骨骼肌脂质代谢的机制仍不清楚。

本研究以生长猪为模型,发现高氨暴露通过上调脂质合成系列基因,下调脂质氧化系列基因,提高血液中支链氨基酸和芳香族氨基酸含量,扰乱动物氨基酸代谢。支链氨基酸作为信号分子可以通过激活mTOR-P70S6K通路、抑制AMPK通路调节下游核转录因子SREBP、PPARα,进而改变肌肉脂质代谢基因的表达,最终导致骨骼肌脂质代谢紊乱,引起骨骼肌肉色降低、粗脂肪含量增加,肌纤维类型由氧化型向酵解型转化,影响骨骼肌生理。该研究阐明了高氨暴露干扰骨骼肌脂质代谢的具体机制,为改善养殖环境,推动养殖业安全高效发展,提升畜禽乃至人类健康水平提供重要的理论依据。

相关研究成果在《总环境科学(Science of The Total Environment)》杂志发表(IF = 6.551),中国农业科学院北京畜牧兽医研究所为唯一完成单位,博士生汤善龙为论文第一作者。该研究得到国家重点研发计划、中国农科院科技创新工程、中央研究院基础研究经费等项目支持。(生物谷Bioon.com)

 

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