FAM134B基因对猪脂肪沉积的影响及调控机制研究

It is a major issue in animal nutrition area to improve reasonable body fat distribution through nutritional regulation. Through the comparision of different gene expression profiling in subcutaneous fat (SF) of Jinhua pig and landrace pig, a significantly differential expression gene named FAM134B was screened out by microarray and bioinformatics analysis in our research group recently. This project tends to take subcutaneous fat cells of pig as object to study the effect of FAM134B overexpression or RNAi on differentiation and lipid droplet dynamic changes in pig adipocytes by electron microscope and live cell time-lapse confocal microscope. The results will be expected to identify the role of FAM134B in mediating lipid depositon in pigs, which may lay the theoretical basis for the regulation of body fat distrition by targeting the main function genes. This study will also provide important reference values for the research of human obesity-related diseases.

猪脂肪的合理沉积及其调控一直是动物营养研究领域关注的焦点问题，本项目在课题组前期利用基因芯片技术筛选获得的肉脂型金华猪和瘦肉型长白猪皮下脂肪表达差异"极显著"新基因FAM134B的基础上，以杜长大猪皮下脂肪细胞为研究对象，通过超表达和干扰FAM134B基因，利用电镜、活细胞实时共聚焦荧光显微镜等，观察FAM134B对猪脂肪细胞分化聚酯及脂滴动态变化的影响；从基因、蛋白和细胞三个水平探讨FAM134B调控脂滴形成及动态变化的作用机理，从而揭示FAM134B对猪脂肪沉积的可能调控机制，这对于寻求基因调控靶点，通过营养调控技术改善猪体脂分配沉积具有重要的理论和现实意义，同时为人类肥胖引起的系列代谢性疾病研究提供重要的借鉴价值。

猪脂肪的合理沉积及其调控一直是动物营养研究领域关注的焦点问题，开展猪脂肪代谢及分子机制的研究，并通过营养手段调控猪脂肪沉积是具有现实意义的重点课题。本课题组前期利用基因芯片技术筛选获得肉脂型金华猪和瘦肉型长白猪皮下脂肪表达差异极显著的新基因FAM134B，表明FAM134B可能与猪脂肪沉积密切相关。本研究成功建立了猪皮下前体脂肪细胞体外培养模型，FAM134B在猪前体脂肪细胞分化过程表达规律显示：随着前体脂肪细胞分化的进行，FAM134B表达量不断升高，第3、5、7、9天表达量显著高于第0天(P<0.05)；通过构建FAM134B基因超表达和干扰载体，研究FAM134B基因对猪皮下脂肪细胞分化及聚酯的影响，结果表明，超表达FAM134B基因后，细胞中甘油三酯含量显著提高（P<0.05），油红O染色进一步证实细胞中脂肪沉积增加；脂肪合成相关基因C/EBPα、C/EBPβ、FAS、SREBP1（P<0.05）、脂滴表面蛋白（ADRP、TIP47、PLIN）mRNA表达量及脂肪分解相关基因（ATGL、HSL）mRNA表达量显著升高（P<0.05），脂肪细胞分化关键基因PPARγ基因mRNA表达量显著降低（P<0.05)；干扰FAM134B基因后，细胞中甘油三酯含量显著降低（P<0.05），油红O染色进一步证实细胞中脂肪沉积减少，脂肪合成相关基因C/EBPα、C/EBPβ、FAS、SREBP1（P<0.05）、脂滴表面蛋白（ADRP、TIP47、PLIN）及脂肪分解相关基因（ATGL、HSL）mRNA表达量（P<0.05）显著降低，而脂肪细胞分化关键基因PPARγ基因mRNA表达量显著升高(P<0.05)。该研究结果表明FAM134B基因可能是通过调控脂肪沉积相关基因正调控脂肪细胞聚酯分化，这为进一步研究FAM134B基因功能以及通过营养手段调控猪脂肪代谢奠定了基础、提供了思路。本研究项目已经严格按照批复的一年期任务计划执行，顺利完成了任务，取得了预期结果，后续研究中本课题组还将进行FAM134B基因的亚细胞器定位以及影响脂肪沉积以及基因表达的机制研究。通过本研究，目前已撰写了论文1篇（正在投稿中），培养硕士研究生1名。