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三甲基甘氨酸及其盐酸盐作为一种新型饲料添加剂在畜禽及水产养殖中已被广泛应用。作为有效甲基供体在节约蛋氨酸、降低畜禽体脂含量和提高瘦肉率及肉品质等方面具有重要作用。有关机制研究表明三甲基甘氨酸除了影响体内甲基转移酶外还可通过提高机体DNA甲基化水平来减少肝脏和脂肪组织中的脂肪沉积,但是关于三甲基甘氨酸对mRNA N6-methyladenosine(m6A)甲基化水平的影响还没有报道。因此,本试验以小鼠为研究对象,探讨母体添加三甲基甘氨酸对子代小鼠肝脏脂肪沉积的影响以及高脂诱导小鼠添加三甲基甘氨酸对机体脂肪沉积的影响,并研究三甲基甘氨酸对机体去甲基化酶FTO(Fat Mass and ObesityAssociated gene)蛋白表达及mRNA m6A甲基化水平的影响,旨在初步探讨三甲基甘氨酸影响机体脂肪沉积新的可能机制,为动物机体甲基代谢的深入研究及三甲基甘氨酸的科学应用奠定理论基础。 主要研究内容和结果如下: 1、母体添加三甲基甘氨酸对子代小鼠肝脏脂肪沉积及mRNA m6A甲基化水平的影响 母体饲喂三甲基甘氨酸至子代小鼠断奶后取样,采集血液及肝脏组织样品进行检测。生长指标结果显示:母体饲喂三甲基甘氨酸能够显著提高子代小鼠初生重(P<0.05),对子代小鼠断奶重无显著影响;血液指标结果显示:母体饲喂三甲基甘氨酸能显著降低子代断奶小鼠血清中甘油三酯和游离脂肪酸含量(P<0.05),对血清总胆固醇含量无显著影响;肝脏脂肪沉积结果显示:母体饲喂三甲基甘氨酸对子代断奶小鼠肝脏形态和肝脏脂肪含量无显著影响;肝脏脂肪代谢基因检测结果显示:母体饲喂三甲基甘氨酸能够显著降低子代断奶小鼠肝脏脂肪合成基因ACC1的表达(P<0.05),对其它脂肪合成相关基因FAS,C/EBPβ及脂肪分解基因ATGL的表达无显著影响;去甲基化酶及甲基化水平检测结果显示:母体饲喂三甲基甘氨酸对子代断奶小鼠肝脏FTO蛋白表达及mRNA m6A甲基化水平均无显著影响。 上述结果表明母体饲喂三甲基甘氨酸能够提高子代小鼠初生重,对子代小鼠肝脏脂肪沉积、FTO蛋白表达及mRNA m6A甲基化水平等无显著影响。 2、三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠肝脏脂肪沉积的影响及机制的初步研究 在研究了母体饲喂三甲基甘氨酸对子代断奶小鼠肝脏脂肪沉积影响的基础上,本试验以21天断奶小鼠为实验动物,从表型变化、血液生化指标、肝脏组织形态等方面进一步探讨三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠肝脏脂肪沉积的影响。试验分为三组,对照组(Con)饲喂基础日粮;高脂组(HF)和高脂三甲基甘氨酸组(HB)均饲喂高脂日粮,饲喂6周后取样检测。生长指标结果显示:三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠的体重增加无显著影响;血液指标结果显示:与高脂组相比,三甲基甘氨酸组小鼠血液空腹血糖含量(P<0.01)、血清胆固醇含量及ALT活性显著降低(P<0.05),血清甘油三酯和游离脂肪酸的含量虽有降低趋势,但差异不显著,表明三甲基甘氨酸能在一定程度上缓解高脂诱导小鼠的糖脂代谢紊乱;肝脏组织形态观察结果显示:三甲基甘氨酸能够显著降低高脂诱导小鼠肝脏指数(P<0.01),改善高脂诱导引起的肝脏变性肿大,抑制肝脏脂肪过多沉积,维持肝脏组织的结构完整;脂肪代谢基因检测结果显示:三甲基甘氨酸能显著降低高脂诱导小鼠肝脏脂肪合成相关基因FAS、ACC1和C/EBPβ的表达(P<0.05),显著提高脂肪分解基因ATGL和HSL的表达(P<0.05),表明添加三甲基甘氨酸显著增强了小鼠肝脏内脂肪的分解代谢,同时抑制了脂肪合成;甲基转移酶、去甲基化酶及甲基化水平检测结果显示:高脂诱导显著提高了肝脏中FTO蛋白的表达(P<0.05),显著降低mRNA甲基化水平(P<0.01)。而三甲基甘氨酸能够显著提高小鼠甲基转移酶BHMT基因的表达(P<0.01),降低高脂诱导小鼠肝脏FTO蛋白的表达(P<0.05),显著提高肝脏mRNA m6A甲基化水平(P<0.01)。 上述结果表明三甲基甘氨酸可能是通过抑制肝脏脂肪合成来缓解高脂诱导小鼠的肝脏脂肪过度沉积,且三甲基甘氨酸引起的mRNA m6A甲基化水平的提高也是其缓解高脂诱导小鼠肝脏脂肪过度沉积的可能机制之一。 3、三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠脂肪组织脂肪沉积及mRNA m6A甲基化水平的影响 在研究了三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠肝脏脂肪沉积影响的基础上,进一步探讨三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠脂肪组织脂肪沉积及mRNA m6A甲基化水平的影响。表观指标结果显示:三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠腹股沟脂肪和附睾脂肪指数均无显著影响;组织形态观察结果显示:高脂组小鼠腹股沟脂肪和附睾脂肪细胞面积显著大于对照组(P<0.05),饲喂三甲基甘氨酸后小鼠腹股沟脂肪和附睾脂肪细胞大小有减小的趋势但差异不显著,表明三甲基甘氨酸不能缓解高脂诱导引起的脂肪组织过度肥大;去甲基化酶及甲基化水平检测结果显示:三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠腹沟股脂肪和附睾脂肪组织FTO蛋白表达和mRNA m6A甲基化水平均无显著影响。 上述结果表明三甲基甘氨酸对高脂诱导小鼠腹沟股脂肪和附睾脂肪组织脂肪沉积及mRNA m6A甲基化水平均无显著影响。