农业生物技术学报

作者：田宏山, 苏晓彤, 赵志东, 韩向敏, 昝林森, 胡江, 罗玉柱, 王继卿, 白彦斌

单位：1 甘肃农业大学 动物科学技术学院/甘肃省草食动物生物技术重点实验室, 兰州 730070; 2 西北农林科技大学 动物科技学院,杨凌 712100; 3 国家肉牛改良中心,杨凌 712100

关键词：秦川肉牛,长链脂酰辅酶A合成酶1 (ACSL1),siRNA,脂肪细胞,不饱和脂肪酸,

基金：国家自然科学基金(31860631; 31972994); 国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS-37); 陕西省农业科技创新转化专项(NYKJ-2018-YL09); 青海省科技成果转化专项(2018-NK-108)

长链脂酰辅酶A合成酶1 (long-chain acyl-CoA synthetase 1, ACSL1)是酰基激活酶家族成员之一,对脂肪酸的激活、转运、降解及合成具有重要作用。本研究以秦川肉牛(Bos taurus)脂肪细胞为研究对象,采用qRT-PCR和小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)介导的技术研究ACSL1基因对不饱和脂肪酸合成的作用机制。本研究通过检测ACSL1基因及不饱和脂肪酸合成相关基因脂肪酸合成酶基因(fatty acid synthase, FASN)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1基因(stearoyl-CoA desaturease 1, SCD1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ基因(peroxisome proliferator activated receptor gamma, PPARγ)、脂肪酸去饱和酶1基因(fatty acid desaturase 1, FADS1)和脂肪酸结合蛋白3基因(fatty acid binding protein 3, FABP3)在牛脂肪细胞分化过程中的时序表达,发现ACSL1、FADS1、SCD1、FASN、PPARγ在牛脂肪细胞分化第4天表达水平最高,且呈现先上升后下降的趋势,而FABP3在牛脂肪细胞分化过程中无明显变化;利用siRNA介导的干扰技术,在牛脂肪细胞中转染si-ACSL1时,ACSL1基因的mRNA表达量下调70%以上(P<0.01),同时蛋白表达量也显著下调;沉默ACSL1基因下调了FABP3和PPARγ的表达,上调了FADS1和FASN的表达,而SCD1表达呈现先上升后下降的趋势;沉默ACSL1基因显著降低了C18∶0的比例(P<0.05),导致细胞中饱和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)的含量减少;同时显著降低了C16∶1、C18∶1、C18∶2、花生四烯酸(arachidonic acid, AA)及二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)的比例(P<0.01),导致细胞中单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid, MUFA)及多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFA)的含量减少;此外,Bodipy染色表明沉默ACSL1基因可减少脂肪细胞中脂滴的形成。因此,ACSL1基因对牛脂肪细胞中不饱和脂肪酸合成相关基因表达、脂肪酸组成以及脂滴形成具有重要调控作用。本研究结果为进一步阐明牛脂肪细胞中不饱和脂肪酸形成的分子机制提供理论依据。

来源：2020年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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