论文部分内容阅读
乳腺器官具有分泌乳汁的功能,可为新生子代的生长、发育和健康提供充足的营养物质。因此,研究乳腺发育及其调控对于提高动物泌乳性能及其后代生长发育具有重要意义。出生后动物乳腺的发育包括青春期（初情期）、妊娠期、哺乳期和退化期等不同的阶段。其中,初情期乳腺发育不良导致其后续阶段（特别是哺乳期）的发育受到不良影响。因此,确保乳腺的初情期的良好发育将有助于其后期阶段的结构和功能更好的发育。初情期乳腺发育受到生长激素、雌激素和IGF-1等多种激素的调节。而营养也可通过影响激素水平进而调控乳腺发育。如高脂日粮抑制初情期小鼠乳腺发育,但其内在机制尚不清楚。此外,目前有关单一脂肪酸对小鼠初情期乳腺发育的影响的未见报道。本研究的目的是阐明脂肪酸对小鼠初情期乳腺发育的影响及其分子机制,我们首先研究高脂日粮对初情期小鼠乳腺发育的影响及其分子机制。其次,我们在细胞上筛选了不同脂肪酸（丁酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸）对小鼠乳腺细胞HC11增殖的影响,并选定了月桂酸（C12:0,LA）、硬脂酸（C18:0,SA）和油酸（C18:1,OA）进行进一步深入的研究。一方面,以小鼠乳腺上皮细胞系HC11为研究模型,研究月桂酸、硬脂酸和油酸对HC11细胞增殖表型、增殖相关基因表达以及增殖相关通路的影响;另一方面,以C57/BL6J小鼠为活体模型,研究日粮添加月桂酸、硬脂酸和油酸对小鼠血清中激素水平、乳腺组织的导管分支和TEB、乳腺组织增殖相关蛋白及增殖相关信号通路的影响。实验结果如下:1、高脂日粮通过促进炎症和抑制增殖相关蛋白表达来抑制初情期小鼠乳腺的发育:尽管高脂日粮并不影响小鼠的能量摄入,却显著提高小鼠乳腺质量、乳腺质量与体质量的比值,显著降低乳腺导管数、TEB数量。高脂日粮还极显著抑制小鼠乳腺组织中增殖相关蛋白IGF-1、p-Akt和p-Erk的表达,但是显著促进小鼠乳腺组织炎症相关蛋白TLR4、p-JNK的表达。2、月桂酸通过激活GPR84和PI3K/Akt促进小鼠初情期乳腺的发育:（1）100μM LA极显著促进HC11细胞的增殖表型,同时显著提高增殖相关基因Cyclin D1/3、PCNA的mRNA和/或蛋白表达,抑制p21蛋白的表达;（2）100μM LA可G蛋白偶联受体84（GPR84）依赖性地激活PI3K/Akt信号通路,而干扰GPR84或阻断PI3K均可逆转LA对HC11细胞增殖的促进作用,以及增殖相关基因的表达变化;（3）日粮添加1%LA对体重、平均周采食量和第4对乳腺指数无影响,但显著提高血清中雌二醇（E2）和IGF-1水平,增加小鼠乳腺导管分支和TEB数量,促进GPR84和Cyclin D1的表达以及PI3K/Akt信号通路的激活。3、油酸通过激活CD36和PI3K/Akt促进小鼠初情期乳腺的发育:（1）100μM OA极显著促进HC11细胞的增殖表型,同时显著提高增殖相关基因Cyclin D1/3、PCNA的mRNA和/或蛋白表达,抑制p21蛋白的表达;（2）100μM OA可激活脂肪酸受体CD36,升高胞内Ca2+浓度,进而激活钙调激酶CaMKII和PI3K/Akt信号通路。而干扰CD36、螯合胞内钙离子、阻断CaMKII或PI3K均可逆转OA对HC11细胞增殖的促进作用,同时干扰CD36和阻断PI3K逆转增殖相关基因的表达变化;（3）日粮添加2%OA对体重、平均周采食量和第4对乳腺指数无影响,但显著增加小鼠乳腺导管分支和TEB数量。4、硬脂酸通过激活GPR120和抑制PI3K/Akt通路抑制小鼠初情期乳腺的发育:（1）40μM SA极显著抑制HC11细胞的增殖表型,同时显著降低增殖相关基因Cyclin D1/3、PCNA的mRNA和/或蛋白表达,升高p21蛋白的表达;（2）40μM SA可提高GPR120及其下游PLC-β蛋白的表达,抑制PI3K/Akt信号通路;而干扰GPR120,可逆转SA对HC11细胞增殖的抑制作用,以及增殖相关基因的表达变化;（3）日粮添加2%SA对体重、平均周采食量和第4对乳腺指数无影响,但显著减少小鼠乳腺导管分支和TEB数量,促进GPR120的表达,抑制PI3K/Akt信号通路的激活以及Cyclin D1的表达。综上所述:高脂日粮可通过抑制乳腺的增殖相关信号和促进炎症相关信号来发挥其对初情期小鼠乳腺发育的抑制作用;月桂酸（中链饱和脂肪酸）可通过激活细胞膜受体GPR84和PI3K/Akt信号通路促进HC11增殖和初情期小鼠乳腺的发育;油酸（长链单不饱和脂肪酸）可通过激活CD36-Ca2+-CaMKII-PI3K/Akt信号通路促进HC11细胞增殖和初情期小鼠乳腺的发育;硬脂酸（长链饱和脂肪酸）可通过激活GPR120-PLC-β,进而抑制PI3K/Akt信号通路来发挥其对HC11增殖和初情期小鼠乳腺导发育的抑制作用。