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本研究以美国白羽王鸽为试验对象,在研究繁殖期雌、雄亲鸽嗉囊组织形态学和机体营养物质代谢变化规律的基础上,通过分析血清激素和嗉囊生长因子含量及其相应受体基因表达、脂肪酸合成和转运载体相关基因表达以及Akt/mTOR信号通路关键蛋白表达的动态变化,探讨鸽乳脂质形成的分子机制;通过构建鸽嗉囊体外培养模型,研究催乳素(Prolactin,PRL)对嗉囊脂肪沉积、脂肪酸合成和转运载体相关基因表达及Akt/mTOR信号通路关键蛋白表达的影响,并分析Akt/mTOR信号抑制剂对催乳素介导的Akt/mTOR信号通路和嗓囊组织脂肪含量变化的影响,以探讨鸽乳脂质形成的调控机制,旨在为鸽乳脂质形成及乳鸽生长营养调控提供理论依据。研究结果如下:1繁殖期亲鸽嗉囊组织形态学动态变化规律的研究本试验研究了孵化期(I)和哺育期(R)雌雄亲鸽嗉囊组织上皮形态学、脂滴形态及嗉囊组织超微结构的变化规律。结果表明,雌、雄鸽嗉囊上皮于孵化期第10天(110)形成大量上皮褶皱;上皮层厚度于哺育期第1天(R1)显著增加(P<0.05),相邻褶皱距离显著减小(P<0.05),嗉囊内壁相邻褶皱融合并产生脱屑;雌、雄鸽嗉囊上皮层分别于R7和R10时期逐渐退化。亲鸽嗉囊上皮嗜酸性细胞于R1时期表面呈毛玻璃状,且细胞形态大于12时期,此形态差异不受亲鸽性别影响。孵化前期,亲鸽嗉囊中脂滴呈零散分布且形态小;脂滴密度和形态于117和R1时期明显增大;R7时期后,亲鸽嗉囊脂滴密度和形态逐渐减小;雌、雄鸽嗉囊脂滴形态仅在R1和R7时期存在明显差异。与R1时期相比,R25时期亲鸽嗉囊组织上皮层细胞核周围脂滴数量稀少,而细胞桥粒较多。2繁殖期亲鸽营养代谢变化规律的研究本试验研究了繁殖期(14、110、117、Rl、R7、R15、R25)亲鸽体重、器官相对重量、血清生化以及肝脏糖脂代谢相关参数的变化规律。结果表明,雌、雄亲鸽体重均于117时期达到最大值(P<0.05);R7时期,亲鸽胸肌和腹脂相对重量以及雄鸽腿肌相对重量最小(P<0.05)。117时期,亲鸽血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量以及雄鸽血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白均升至最大值(P<0.05),雌鸽血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白含量于R25时期最高(P<0.05)。孵化末期和哺育初期,亲鸽肝脏脂肪含量、肝糖原含量、脂肪酸合成酶(FAS)和乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的基因表达以及己糖激酶活性均显著升高(P<0.05);1.6-二磷酸果糖酶和6-磷酸葡萄糖酶基因于R15时期表达量最高(P<0.05);6-磷酸果糖激酶活性以及丙酮酸激酶和肉毒碱棕桐酸酰基转移酶1基因表达于R7时期达到最大值(P<0.05);肝脏葡萄糖激酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1基因分别于R7和117时期在雌鸽表达量最高(P<0.05),于R15时期在雄鸽表达量最高(P<0.05)。3繁殖期亲鸽激素和生长因子含量及相应受体基因表达变化规律的研究本试验分析了 繁殖期(12、14、16、110、114、117、R1、R4、R7、R10、R15、R20、R25)亲鸽血清催乳素(PRL)、雌激素(E2)、孕酮(P)以及嗉囊胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和表皮生长因子(EGF)含量变化,检测了嗉囊组织中PRL受体(PRLR)、E2受体(E2R)、P受体(PR)、生长激素受体(GHR)、胰岛素受体(INR)、IGF-1受体(IGF-1R)和EGF受体(EGFR)基因表达变化。结果表明,亲鸽PRL和IGF-1于R1时期含量最高(P<0.05),E2于R15时期含量最高(P<0.05);亲鸽EGF含量于I14时期最低,随后雄鸽于R1时期增加了71.7%,雌鸽于117时期增加了 68.3%(P<0.05)。雌鸽和雄鸽PRLR基因表达分别在114和117时期增加至峰值(P<0.05);亲鸽E2R和PR基因表达均于R1时期处于较低水平(P<0.05);GHR基因于R4时期表达量最低(P<0.05);R4时期雌鸽INR基因表达显著高于哺育期其他时间点(P<0.05),繁殖期内雄鸽INR基因表达无显著性变化(P>0.05);雌鸽和雄鸽嗉囊EGFR基因分别于R1和117时期表达量最高(P<0.05);雄鸽IGF-1R基因表达于R7时期显著上调,雌鸽IGF-1R则在117时期表达丰度最高(P<0.05)。4繁殖期亲鸽嗉囊组织脂肪酸转运及合成相关基因表达的研究鸽乳脂肪含量随哺育期的延长显著减少(iP<0.05);R4时期,雄性亲鸽鸽乳脂肪含量显著高于雌性亲鸽(P<0.05)。117时期,雄鸽嗉囊脂肪酸转位酶(FAT/CD36)、脂肪酸结合蛋白5(EFABP)和乙酰辅酶A结合蛋白(ACBP)基因表达量最高(P<0.05);雌鸽嗉囊FAT/CD36基因表达于114时期升至峰值(P<0.05),而EFABP和ACBP基因表达于R7时期显著升高(P<0.05)。雄鸽FAS和ACC基因于R1时期显著上调(P<0.05),雌鸽FAS和ACC基因分别在I14和117时期升至峰值(P<0.05)。雌、雄鸽嗉囊过氧化物酶体增殖剂激活受体α(PPARα)基因随繁殖进展呈现无规律的波动模式。雄鸽和雌鸽嗉囊PPARy基因分别于I17和114时期表达量最高(P<0.05)。5 Akt/mTOR信号通路调节鸽嗉囊组织脂肪合成机制的研究(1)采用 Western blot 检测繁殖期(14、110、117、R1、R7、R15、R25)亲鸽嗉囊组织Akt/mTOR通路关键蛋白表达变化。结果表明,雌、雄亲鸽Akt、磷酸化 Akt(P-Akt(T308))、磷酸化 Akt(P-Akt(S473))、mTOR 和磷酸化 mTOR(P-mTOR)蛋白表达均于R1时期显著升高(P<0.05);雌、雄亲鸽P-Akt(T308)及雌鸽P-Akt(S473)蛋白表达于R7时期显著降低(P<0.05);雄鸽P-Akt(S473)蛋白表达于哺育期稳定于较高水平。117时期,雄鸽mTOR和P-mTOR蛋白表达量显著高于其他时期,而雌鸽中上述两个蛋白则在R1时期表达量最高(P<0.05)。(2)通过研究110时期和R8时期亲鸽嗉囊组织在体外培养0-7天的组织形态学、酶活力及基因表达变化规律,探讨离体培养鸽嗉囊组织活性变化,并确定鸽嗉囊组织体外培养的最佳培时间。结果表明,I10时期和R8时期鸽嗉囊组织于体外培养条件下活性变化趋势相似。离体培养鸽嗉囊组织于体外培养0-3天可维持组织结构的完整性;体外培养1天,鸽嗉囊组织酶活力和基因表达均发生显著变化,随后于2-3天维持稳定水平。体外培养2-3天,鸽嗉囊组织Caspase-3酶活性和Bak1基因表达处于较低水平,而琥珀酸脱氢酶、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶和总ATP酶活力以及Bcl-2和角蛋白19基因表达则稳定于较高的水平。(3)以建立的体外培养鸽嗉囊组织为模型,研究添加25、50和100ng/mL PRL对鸽嗉囊组织脂滴形态、上皮细胞脂肪含量、脂肪酸合成及转运载体相关基因表达及Akt/mTOR通路中关键蛋白表达的影响。结果发现,与对照组相比,添加不同浓度PRL均能显著增加嗉囊上皮营养层底层脂滴密度。PRL处理24 h后,100ng/mL组上皮细胞内脂肪含量显著高于其他组(P<0.05);PRL处理36 h后,50ng/mL组脂肪含量最高。与对照组相比,25、50ng/mLPRL组显著上调鸽嗉囊组织ACC、FAS、FAT/CD36、ACBP、EFABP和PPARy的基因表达,且50ng/mLPRL 显著上调 Akt、P-Akt(S473)、P-Akt(T308)、mTOR 和 P-mTOR的蛋白表达(P<0.05)。添加PI3K抑制剂(LY294002)和Akt抑制剂(MK-2206)显著抑制PRL诱导的Akt/mTOR通路关键蛋白表达和嗉囊组织脂肪沉积(P<0.05)。综上所述,繁殖期亲鸽嗉囊组织形态学变化为脂质形成提供生理结构基础;机体营养物质代谢调节为鸽乳形成提供营养和能量支持;繁殖期亲鸽激素和生长因子通过与嗉囊组织上相应受体结合参与调控嗉囊生长过程和鸽乳形成过程。鸽乳脂肪含量随哺育进程显著下降,同时亲鸽嗉囊组织脂肪酸合成和转运相关基因表达显著下调,提示鸽乳脂质合成中的脂肪酸来源于血液和嗉囊组织从头合成两种途径。嗉囊组织Akt/mTOR信号通路在孵化末期和哺育初期以及在PRL诱导体外培养鸽嗉囊成脂过程中被激活,且Akt/mTOR信号的抑制可显著减少PRL诱导的鸽嗉囊组织脂肪合成,表明Akt/mTOR通路在PRL诱导鸽乳脂质形成过程中具有重要作用。繁殖期雌雄亲鸽的差异生理状态可能影响鸽乳的形成过程。