PPARδ和Myoglobin基因表達(dá)對(duì)豬肉色的影響及機(jī)制研究.pdf

1、肌紅蛋白(Myoglobin，Mb)是豬肉肉色形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。本研究以我國(guó)地方優(yōu)良純種肉脂型豬金華豬(以下簡(jiǎn)稱金華豬)和國(guó)外純種瘦肉型豬長(zhǎng)白豬(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)白豬)為動(dòng)物模型，利用Real time-PCR和免疫組化等方法研究了不同生長(zhǎng)階段豬背最長(zhǎng)肌(Longissimus Dorsi muscle，LD)中的Mb等肉色相關(guān)基因表達(dá)的變化規(guī)律及品種差異，闡明了Mb等肉色基因與肉色、肌纖維類型關(guān)系密切相關(guān)；并進(jìn)一步通過(guò)體內(nèi)和體外試驗(yàn)研究了

2、PPARδ對(duì)豬肉色關(guān)鍵功能基因Mb等表達(dá)的影響及分子機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.豬LD中Mb等肉色相關(guān)基因的表達(dá)趨勢(shì)和品種差異研究
　　 以金華豬和長(zhǎng)白豬為研究對(duì)象，在比較了不同日齡豬肉色表觀指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了Mb及其他肉色相關(guān)基因在豬LD中的表達(dá)趨勢(shì)與品種差異，結(jié)果表明：兩個(gè)品種豬肉色表觀指標(biāo)隨日齡變化規(guī)律基本一致，其中L*值與b*值隨豬日齡的增大而減小，a*值隨豬日齡的增大而增大；可溶解肌紅蛋白含量(

3、Soluble myoglobin content，SM)在金華豬和長(zhǎng)白豬LD中皆隨豬日齡的增大而增加，但金華豬LD中SM濃度各日齡之間變化差異顯著(P<0.05)，而長(zhǎng)白豬則差異不顯著(P>0.05)；金華豬Mb基因表達(dá)豐度隨日齡的增大而增大，且與初生相比均差異顯著(P<0.05)，長(zhǎng)白豬Mb基因表達(dá)豐度隨日齡的增大也增大，但與初生相比僅在120 d和150 d差異顯著(P<0.05)；PGC-1α和PPARδ基因表達(dá)豐度在豬LD中變

4、化與Mb基因表達(dá)豐度的變化規(guī)律類似，均在初生時(shí)較低。不同品種間，L*值無(wú)顯著差異(P>0.05)，a*值除初生階段差異均顯著(P<0.05)，b*值僅在120 d和150 d差異顯著(P<0.05)；金華豬LD中Mb基因表達(dá)豐度和SM濃度均高于長(zhǎng)白豬，且Mb mRNA水平和SM濃度在初生之后均顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)；金華豬PGC-1α mRNA水平僅在120 d時(shí)顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)，而金華豬PPARδ mRNA水平在

5、初生之后各日齡均顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)。上述結(jié)果揭示，豬肉肉色有隨日齡增加而逐漸加深的趨勢(shì)且金華豬肉色較長(zhǎng)白豬更鮮紅，Mb基因的表達(dá)調(diào)控主要處于轉(zhuǎn)錄水平且在不同日齡豬LD中Mb基因和SM濃度與PPARδ基因變化規(guī)律類似。
　　 2.豬LD中Mb基因表達(dá)與肌纖維類型、肉色相關(guān)性分析研究
　　 兩品種豬肌纖維類型整體隨日齡變化的趨勢(shì)基本一致。MyHCⅠ基因在初生金華豬LD中表達(dá)豐度較高，隨后顯著下降(P<0.05)并

6、保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，而MyHCⅠ基因在長(zhǎng)白豬LD中表達(dá)豐度的變化規(guī)律與金華豬類似，但差異不顯著(P>0.05)；MyHCⅡa基因和MyHCⅡx基因在兩品種豬LD中表達(dá)豐度的變化規(guī)律類似，都是在初生豬LD中表達(dá)豐度較高，隨后顯著下降(P<0.05)并在120 d達(dá)到最低，之后在金華豬LD中又顯著升高(P<0.05)而在長(zhǎng)白豬LD中升高變化不顯著(P>0.05)；MyHCⅡb基因在兩個(gè)品種豬LD中表達(dá)豐度變化規(guī)律也類似，都在初生豬LD中

7、表達(dá)豐度較低，之后顯著升高并維持在一個(gè)較穩(wěn)定的水平(P<0.05)。不同品種間，初生、60d、90d，金華豬LD中Ⅰ型纖維含量顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)，而其他肌纖維含量品種間差異不顯著(P>0.05)。120 d，金華豬LD中Ⅰ和Ⅱa含量顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)，而Ⅱb型肌纖維含量顯著低于長(zhǎng)白豬(P<0.05)。150 d，金華豬LD中Ⅰ、Ⅱa和Ⅱx含量顯著高于長(zhǎng)白豬(P<0.05)，而Ⅱb型肌纖維含量顯著低于長(zhǎng)白豬(P<0

8、.05)。在SPSS15.0軟件中進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析以上結(jié)果則發(fā)現(xiàn)，Mb和PPARδ的基因表達(dá)豐度及SM濃度與肉色a值的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.72、0.84和0.77，且Mb基因表達(dá)豐度與PPARδ基因表達(dá)豐度及SM濃度相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.78和0.82，從而說(shuō)明Mb與肉色變化息息相關(guān)和Mb基因的調(diào)控主要處于轉(zhuǎn)錄水平且與PPARδ關(guān)系密切，提示PPARδ可能是調(diào)控Mb的關(guān)鍵基因。
　　 3.PPARδ對(duì)豬肌紅蛋白關(guān)鍵功能基因Mb

9、等表達(dá)的影響
　　 在前面研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)豬肌衛(wèi)星細(xì)胞體外培養(yǎng)模型的成功建立，利用PPARδ的激動(dòng)劑(GW501516)和抑制劑(GSK0660)探討了PPARδ對(duì)肉色關(guān)鍵功能基因Mb等表達(dá)的影響。研究結(jié)果表明：在肌衛(wèi)星細(xì)胞中用2％馬血清(HS)誘導(dǎo)前，添加一定濃度GW501516激活了PPARδ基因表達(dá)，同時(shí)顯著提高了肌衛(wèi)星細(xì)胞中Mb及PGC-1α基因的mRNA水平(P<0.05)，而用GSK0660抑制PPARδ基因表達(dá)后

10、，顯著降低了肌衛(wèi)星細(xì)胞中Mb及PGC-1α基因的mRNA水平(P<0.05)；用2％HS誘導(dǎo)成熟后，GW501516能顯著提高細(xì)胞內(nèi)PPARδ的基因表達(dá)(P<0.05)，同時(shí)Mb的mRNA水平也顯著提高(P<0.05)；GSK0660抑制PPARδ基因表達(dá)后，Mb及PGC-1α基因的mRNA水平也顯著降低(P<0.05)。上述結(jié)果揭示：PPARδ能夠影響豬肉色關(guān)鍵功能基因Mb及PGC-1α的基因表達(dá)，并且PPARδ可以正調(diào)控Mb基因的表

11、達(dá)。
　　 4.PPARδ激動(dòng)劑對(duì)小鼠骨骼肌中肌纖維類型及Mb等肉色相關(guān)基因表達(dá)的影響研究
　　 為了進(jìn)一步揭示PPARδ激動(dòng)劑GW501516對(duì)肌纖維類型以及Mb等肉色相關(guān)基因表達(dá)的影響及機(jī)理，進(jìn)行了體內(nèi)小鼠灌胃試驗(yàn)，試驗(yàn)動(dòng)物選用清潔級(jí)35d的C57B6J小鼠50只，隨機(jī)分成5組，每組10只(雌雄各半)，分別灌胃不同劑量的GW501516：正常對(duì)照組，灌胃生理鹽水；Ⅰ組，灌胃GW501516，10mg/Kg·B.W.；

12、Ⅱ組，灌胃GW501516，20mg/Kg·B.w.；Ⅲ組，灌胃GW501516，30mg/Kg·B.W.；Ⅳ組，灌胃GW501516，100mg/Kg·B.W.。試驗(yàn)期15d，在試驗(yàn)的第1d、6d和15d稱重。試驗(yàn)結(jié)束后頸椎脫臼處死、取樣，用于檢測(cè)骨骼肌中Mb、PGC-1α和PPARδ基因的mRNA表達(dá)豐度、SM濃度以及Mb和PPARδ的蛋白表達(dá)檢測(cè)。結(jié)果表明，不同濃度GW501516處理C57BJ6小鼠15d后，高劑量組小鼠體重顯著

13、下降(P<0.05)；隨著GW501516處理濃度的提高，小鼠骨骼肌中SM濃度顯著增加(P<0.05)；GW501516處理后顯著提高了C57BJ6小鼠骨骼肌中MyHCⅠ和MyHCⅡx基因表達(dá)(P<0.05)，同時(shí)顯著降低了MyHCⅡb基因表達(dá)(P<0.05)，因而影響了肌纖維類型。GW501516處理顯著提高了C57BJ6小鼠骨骼肌中PPARδ基因mRNA和蛋白水平(P<0.05)，同時(shí)顯著提高了C57BJ6小鼠LD中Mb的mRNA和