基于蛋白質(zhì)組與代謝組的肉雞熱應(yīng)激分子機(jī)制研究.pdf

1、熱應(yīng)激是現(xiàn)代肉雞生產(chǎn)中普遍關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題，但機(jī)體的熱應(yīng)激分子調(diào)控機(jī)制尚不完全清楚。目前多數(shù)研究?jī)H限于個(gè)別基因的功能表達(dá)或通路分析上。本研究通過(guò)構(gòu)建肉雞熱應(yīng)激模型，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)高通量分析技術(shù)，在整體水平系統(tǒng)分析肉雞熱應(yīng)激下體內(nèi)蛋白質(zhì)及小分子代謝產(chǎn)物組成的變化及其整體代謝通路，結(jié)合生物信息學(xué)方法，對(duì)肉雞熱應(yīng)激分子機(jī)制進(jìn)行深入研究。主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1、肉雞熱應(yīng)激模型構(gòu)建:選擇21d健康A(chǔ)A雄性肉雞144只，隨機(jī)分成

2、對(duì)照組（26±1℃）和持續(xù)高溫組（32±1℃），每組72只，飼養(yǎng)至42日齡，測(cè)定體溫、生產(chǎn)性能與血液生化指標(biāo)。結(jié)果表明:在21-42d持續(xù)3周高溫?zé)岜┞斗謩e降低肉雞的平均日增重60％(P＜0.01)和平均日采食量42％(P＜0.01)，提高料重比46％(P＜0.01);持續(xù)32℃熱暴露72 h后，肉雞體溫顯著升高(P＜0.05)，血液中TG顯著降低(P＜0.05)，而LDL-C和GLU顯著升高(P＜0.05);持續(xù)32℃熱暴露1周后，肉

3、雞體溫顯著升高(P＜0.05)，血液中AST和LDL-C水平顯著升高(P＜0.05)，GLU和HDL-C增加達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。
　　2、基于質(zhì)譜的肉雞肝臟蛋白質(zhì)組鑒定方法研究:試驗(yàn)開(kāi)始72 h時(shí)，在熱應(yīng)激模型試驗(yàn)肉雞中隨機(jī)抽取AA雄性肉雞18只，對(duì)照組（26±1℃）和持續(xù)高溫組（32±1℃）各9只進(jìn)行屠宰取肝樣用于蛋白質(zhì)組鑒定和SWATH定量分析。結(jié)果表明，通過(guò)丙酮沉積、延長(zhǎng)洗脫時(shí)間和質(zhì)譜“分級(jí)”顯著提高了雞肝蛋白質(zhì)

4、的鑒定數(shù)量，實(shí)現(xiàn)在165min有效時(shí)間內(nèi)一次鑒定到4271個(gè)蛋白及對(duì)應(yīng)的36073條多肽，且50％以上的蛋白有超過(guò)5段的多肽被鑒定到，被鑒定到的蛋白分別參與糖類(lèi)代謝、脂類(lèi)代謝等328個(gè)重要代謝通路，該研究確定了適合雞肝等復(fù)雜樣品內(nèi)的蛋白質(zhì)鑒定策略。
　　3、非標(biāo)定量技術(shù)解析肉雞肝蛋白的熱應(yīng)激響應(yīng)機(jī)制:本研究利用高通量、非標(biāo)記的SWATH定量技術(shù)，在雞肝中成功鑒定到257個(gè)與熱應(yīng)激密切相關(guān)的蛋白，GO注釋和通路分析表明，這些蛋白主要

5、涉及機(jī)體氧化還原過(guò)程、蛋白質(zhì)折疊、信號(hào)傳導(dǎo)及負(fù)凋亡調(diào)控等生物功能，參與能量代謝通路、氨基酸代謝通路、脂類(lèi)代謝通路和免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的代謝通路。同時(shí)對(duì)GSTA2、NDUFA8、CYP3A7、FADS1和HSPA5五種蛋白質(zhì)表達(dá)水平進(jìn)行MRM和Western blotting驗(yàn)證，結(jié)果表明這5種蛋白的變化趨勢(shì)與SWATH分析結(jié)果一致，證實(shí)了SWATH定量蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)可靠。
　　4、基于代謝組學(xué)的肉仔雞熱應(yīng)激分子機(jī)制研究:試驗(yàn)開(kāi)始70-7

6、4 h時(shí)，在熱應(yīng)激模型試驗(yàn)肉雞隨機(jī)選擇AA雄性肉雞20只，對(duì)照組（26±1℃）和持續(xù)高溫組（32±1℃）各10只收集糞樣用于代謝組學(xué)分析。本試驗(yàn)建立了基于UPLC/MS的代謝組學(xué)分析糞樣中代謝產(chǎn)物的方法，研究了肉雞熱應(yīng)激與對(duì)照組的糞樣中代謝譜差異，發(fā)現(xiàn)10個(gè)可能成為潛在的可有效區(qū)分肉雞熱應(yīng)激組和正常組的生物標(biāo)志物，這些標(biāo)志物主要涉及糖酵解和糖異生作用、脂類(lèi)代謝、氨基酸代謝等代謝途徑。
　　綜合上述結(jié)果及國(guó)內(nèi)外熱應(yīng)激研究進(jìn)展，深入分

7、析發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激下肉雞可能是通過(guò)以下途徑緩解應(yīng)激:1）抑制與磷酸化修飾相關(guān)的ERK1/2信號(hào)通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化與凋亡修復(fù)熱應(yīng)激損傷;2）下調(diào)ACOT1和ACOT8表達(dá)，抑制脂肪酸合成;3）上調(diào)BHMT和下調(diào)GAMT表達(dá)促進(jìn)蛋氨酸合成，清除應(yīng)激生成的ROS;4）上調(diào)P2RX1和下調(diào)KIT表達(dá)提高神經(jīng)酰胺水平，上調(diào)DDC和PAH和下調(diào)COMT表達(dá)，促進(jìn)兒茶酚胺合成，提高神經(jīng)興奮以增強(qiáng)抗應(yīng)激能力;5）上調(diào)HSP90AA1和LUM等表達(dá)，誘