青藏高原牦牛NPY对其极端生境的适应机制

• 作 者: 王国文
• 机 构: 西北师范大学
• 出 处: 西北师范大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 牦牛 青藏高原 神经肽 能量代谢 适应机制

目的:为了探讨青藏高原动物对其高寒、低氧、枯草期漫长等极端生态环境适应的遗传机制，本论文以牦牛为研究对象，与低海拔黄牛为对照，以 NPY为靶点，通过基因克隆技术与序列比对分析、mRNA水平定量分析、蛋白定位及定量分析，以及构建NPY高效真核表达系统，系统探讨了青藏高原牦牛 NPY对其极端生境的适应机制。具体结果如下：　　1.本论文初步克隆了牦牛下丘脑NPY基因CDS的全长序列，该序列仅含有一个294bp的开放阅读框，其编码97个氨基酸；该基因CDS全长序列编码的氨基酸序列与黄牛、山羊、绵羊和藏羚羊的同源性极高，分别为100％、99%、99%和97.9%；而与人、大鼠和小鼠的同源性也较高，其分别为94.8%、91.8%和90.7%，且该氨基酸序列的系统进化情况与其亲缘关系远近一致。　　2.成功构建了牦牛NPY全长CDS编码序列的真核表达质粒pEGFP-NPY。　　3.牦牛和黄牛“下丘脑-垂体-消化道”轴中NPY mRNA的分布特征基本一致，但其表达量不尽相同。即在牦牛下丘脑和垂体中，NPY mRNA的表达水平极显著地高于黄牛的，而在十二指肠中的表达却极显著地低于黄牛的，且其在皱胃中的表达稍低于黄牛的。　　4.牦牛和黄牛“下丘脑-垂体-消化道”轴中 NPY蛋白的分布特征基本一致，但其表达量不尽相同。即牦牛下丘脑弓状核 NPY阳性反应产物的表达量极显著地低于黄牛的；该阳性产物在牦牛下丘脑背内侧核、室旁核以及垂体中表达的平均光密度值却极显著地高于黄牛的；且该阳性产物在牦牛十二指肠中表达的平均光密度值也显著地高于黄牛的，且其在皱胃中的表达稍高于黄牛的。　　结论:　　1.与低海拔动物相似，青藏高原动物牦牛NPY的氨基酸序列在进化上具有极其高度的保守性，其在食欲、能量代谢等调控中是通过差异表达发挥作用的。　　2.在枯草期漫长、极其寒冷的“冬季”，牦牛下丘脑弓状核NPY的低表达，可能通过抑制食欲通路降低食欲，而减缓采食运动来减少能量消耗；下丘脑室旁核、背内侧核NPY的高表达，通过下调能量以及脂肪代谢，降低自身能量消耗；垂体中NPY的高表达会上调其在消化道中的表达，而消化道 NPY的高表达会降低胃肠蠕动功能，进一步减缓胃肠排空，增强营养物质的吸收、利用。