论文部分内容阅读
AMPK是一种受AMP激活的蛋白激酶,具有调节哺乳动物能量稳态以及采食的作用。大量研究表明,禽类与哺乳类在下丘脑采食调控机制上存在较大差异。目前尚不清楚禽类AMPK是否也具有调控采食的作用。为了深入研究鸡AMPK对采食的调控作用及其信号途径,本论文完成了以下研究内容:
1.研究了不同采食状态对中枢及外周组织AMPK磷酸化水平以及下游信号途径相关基因mRNA表达水平的影响,以揭示不同采食状态对AMPK活性的影响及其信号途径。将18只体重相近的49日龄岭南黄公鸡随机分为3组(6只/组),分别为自由采食组、禁食24 h组、禁食24h后再采食4h组,采集各组的下丘脑、肝脏、肌肉及腹脂组织样,Western blot方法检测各组织AMPK的磷酸化水平,实时荧光定量PCR方法检测相关基因的mRNA表达水平。结果显示,禁食显著提高各组织AMPK的磷酸化水平,恢复进食后,AMPK的磷酸化水平又恢复至自由采食水平;不同采食状态还上调或下调下丘脑与外周组织(肝脏、肌肉、脂肪)中AMPK下游基因以及上调下丘脑促采食基因mRNA的表达水平。上述结果提示,禽类AMPK在中枢与外周组织具有与哺乳动物类似的能量代谢调节作用及其信号途径。
2.研究了脑室注射AMPK激动剂与抑制剂对雏鸡采食的调节作用及其分子机制,以揭示改变下丘脑AMPK活性对雏鸡采食的影响及其机制。选择采食量及体重相近的4~5日龄麻羽肉公鸡,脑室注射AMPK激动剂AICAR或AMPK抑制剂CompoundC,观察其对雏鸡采食的影响,同时检测下丘脑AMPK下游信号途径相关基因以及采食调节相关基因mRNA的表达水平。结果显示:10μg与20μg AMPK激动剂AICAR显著或极显著促进雏鸡采食并显著下调下丘脑抑采食基因POMC与MC4R mRNA的表达水平;而2~20μg AMPK抑制剂Compound C对雏鸡采食以及下丘脑采食调节相关基因均无明显影响。上述结果提示AMPK激动剂AICAR可通过下调下丘脑抑采食基因POMC与MC4R mRNA的表达来促进雏鸡的采食。
3.研究了AMPK介导cGhrelin的采食调控作用及其分子机制。通过检测脑室注射cGhrelin以及AMPK激动剂或抑制剂与cGhrelin共注射对采食及下丘脑相关基因mRNA表达水平的影响,揭示Ghrelin的采食调控作用在禽类与哺乳动物完全相反的机制。结果显示:(1)100 pmol及400 pmol可显著或极显著抑制雏鸡采食并显著或极显著上调下丘脑ACCα与CPT1以及下调SIRT1与avUCP的mRNA表达水平;(2) AMPK抑制剂Compound C(5μg/只)可逆转cGhrelin的抑采食效应以及逆转cGhrelin引起的ACCα、CPT1、SIRT1与avUCP mRNA表达水平的上调或下调,而AICAR没有这种效应;(3)avUCP激动剂盐酸异丙肾上腺素(2μg/只)可逆转cGhrelin对avUCP mRNA表达水平的下调效应并逆转其抑采食效应。上述结果提示,cGhrelin通过激活AMPK和抑制avUCP mRNA的表达水平,从而抑制了雏鸡的采食。
4.研究了脑室注射NAD+及NADH对雏鸡采食的影响及分子机制。通过检测脑室注射NAD+及NADH对雏鸡采食及下丘脑相关基因mRNA表达水平的影响,揭示SIRT1在调节鸡采食中的作用及其分子机制。结果显示:(1)0.08μmol及0.8μmolNAD+可显著或极显著促进雏鸡的采食,并显著上调下丘脑SIRT1与FOXO1的mRNA表达水平;(2)相同剂量的NADH在0.25 h及0.5 h可极显著或显著抑制雏鸡采食;(3)NADH与NAD+共注射可降低或逆转NAD+的促采食效应以及逆转NAD+对下丘脑SIRT1与FOXO1 mRNA表达水平的上调效应;(4) AMPK抑制剂Compound C(5μg/只)不能逆转NAD+的促采食效应及其对下丘脑SIRT1与FOXO1 mRNA表达水平的上调效应;上述结果提示,注射外源性NAD+在下丘脑经SIRT1→FOXO1途径促进鸡的采食。
5.研究了脑室注射葡萄糖及2-DG对雏鸡采食的影响及分子机制。通过检测脑室注射2-DG以及AMPK抑制剂Compound C与2-DG共注射对雏鸡采食及下丘脑相关基因mRNA表达水平的影响,揭示抑制下丘脑糖代谢对雏鸡采食的影响及其分子机制。结果显示:0.12μmol及1.2μmol2-DG均可显著或极显著促进雏鸡的采食并显著下调下丘脑抑采食基因POMC、MC4R及AMPK下游基因SREBP-1与FAS的mRNA表达水平,而AMPK抑制剂Compound C(5μg/只)可逆转2-DG对上述基因mRNA表达水平的下调效应,并逆转了2-DG的促采食效应。上述结果提示,2-DG可通过激活下丘脑AMPK进而下调抑采食基因POMC与MC4R mRNA的表达水平,从而促进雏鸡采食。
综合上述结果,尽管鸡AMPK存在着与哺乳动物类似的调节能量稳态与采食的作用,但存在不同的作用途径;哺乳动物下丘脑AMPK通过上调促采食基因NPY或AgRP的表达发挥促采食效应,而鸡下丘脑AMPK则主要通过下调抑采食基因POMC与MC4R的表达来发挥促采食效应。