酮体和非酯化脂肪酸对奶牛胰岛素敏感性的影响

摘要

高产奶牛泌乳早期常处于能量负平衡状态，严重的能量负平衡导致体脂大量动员、使体内糖脂代谢平衡发生紊乱，进而引发酮病。胰岛素(INS)是调控糖、脂代谢的重要激素之一，在酮病的发病过程中起着重要作用。本研究通过奶牛分娩前后动态检查，旨在阐明酮病奶牛INS素敏感性状态以及β-羟丁酸(BHBA)和非酯化脂肪酸(NEFA)对肝脏和脂肪组织INS信号的影响。
　　本实验选择32头待产荷斯坦奶牛，从产前1周至产后8周采集血样，检测酮体(KET)、NEFA、血糖(GLU)、胰岛素(INS)、INS敏感性指数(RQUICKI)等指标。以血浆KET含量10Mg/dL为标准，将实验牛分为酮病组(KET≥10Mg/dL)和非酮病组(KET＜10Mg/dL)。分析2组奶牛以上各指标的变化情况以及RQUICKI与其余指标的相关性。结果表明:酮病奶牛的血浆KET、NEFA水平极显著高于非酮病奶牛的水平、而INS水平显著低于非酮病奶牛的水平;酮病奶牛RQUICKI于产前1周和产后4至8周显著低于非酮病奶牛的指数。对320份血样的相关性分析，发现RQUICK与NEFA(r=-0.383)、GLU(r=-0.220)、INS(r=-0.167)都呈极显著负相关。
　　体外实验采用不同浓度的BHBA(0.5、1.0、3.0、5.0 mM/L)和NEFA(0.4、0.8、1.6mmol/L)处理荷斯坦奶牛肝脏和皮下脂肪组织，采用荧光定量PCR相对定量方法分别检测INS受体(InsR)和受体后信号通路关键因子IRS1、IRS2、p85和GLUT4 mRNA相对表达量。结果显示高浓度BHBA和NEFA可显著降低IRS1、IRS2、GLUT4和InsR相对表达量，从而导致肝脏和脂肪组织对INS的敏感性降低，且对NEFA的作用效果更为敏感。
　　结论，分娩前后酮病奶牛INS敏感性低于健康奶牛，其原因主要与高血浆NEFA有关。高浓度BHBA和高浓度NEFA可降低奶牛肝脏和脂肪组织对胰岛素的敏感性。

目录

论文说明

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 前言

1．2 奶牛酮病概述

1．2．1 酮病的症状和分类

1．2．2 酮病的流行现状及危害

1．2．3 酮病的发病机制和病因

1．2．4 酮病的治疗和预防

1．3 胰岛素

1．3．1 胰岛素信号转导

1．3．2 胰岛素抵抗

1．3．3 非酯化脂肪酸与胰岛素抵抗

1．3．4 奶牛酮病与胰岛抵抗

1．4 荧光定量PCR研究进展

1．4．1 荧光定量PCR方法

1．4．2 荧光定量PCR的应用

第二章 奶牛分娩前后胰岛素敏感性指数动态变化

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验动物

2．2．1 样本处理

2．2．3 血液生化指标检测方法

2．2．4 主要仪器与试剂

2．2．5 数据统计分析

2．3 实验结果

2．3．1 酮体结果

2．3．2 非酯化脂肪酸结果

2．3．3 血糖结果

2．3．4 胰岛素结果

2．3．5 胰岛素敏感性指数结果

2．3．6 相关性分析结果

2．4 讨论

2．4．1 酮病奶牛能量代谢变化

2．4．2 胰岛素与奶牛酮病

2．4．3 胰岛素敏感性与酮病的关系

第三章 BHBA、NEFA对肝脏和脂肪组织胰岛素信号的影响

3．1 前言

3．2 材料和方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 主要试剂

3．2．4 试剂配制

3．3 实验方法

3．3．1 总RNA的提取

3．3．2 cDNA的合成

3．3．3 引物的设计与合成

3．3．4 引物特异性验证

3．3．5 荧光定量PCR标准曲线的建立

3．3．6 敏感性与重复性实验

3．3．6 组织分离与培养

3．3．7 组织样本荧光定量PCR检测

3．3．8 荧光定量PCR相对定量方法

3．3．9 数据统计与分析

3．4 结果与分析

3．4．1 总RNA纯度及完整性验证

3．4．2 引物特异性验证

3．4．3 阳性克隆质粒测序结果

3．4．4 荧光定量PCR动力学曲线

3．4．5 荧光定量标准曲线

3．4．6 荧光定量PCR融解曲线

3．4．7 敏感性与重复性结果

3．4．8 BHBA处理结果

3．4．9 NEFA处理结果

3．5 讨论

3．5．1 BHBA对胰岛素信号相关基因表达量的影响

3．5．2 NEFA对胰岛素信号相关基因表达量的影响

结论

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文的情况