脂联素调控鸡脂肪代谢的机制

Lipid metabolism is important to feed efficiency and production performance of domestic animals. There are differences between poultry and mammal in lipid metabolism pathway, insulin response and adiponectin molecular structure. Furthermore, adiponectin is likely associated with lipid metabolism in chickens according to our previously research. We thus hypothesize that adiponectin is involved in the regulation of lipid metabolism in chickens. The present study focuses in exploring whether and how adiponectin regulating lipid metabolism in chickens. Firstly, the relationship between adiponectin and lipid metabolism is investigated, using experimental energy model of both in vivo and in vitro. Secondly, the effects of adiponectin on lipogenesis in liver, lipid storage in adipose tissue, and lipid utilization in skeletal muscle are respectively studied. Finally, the functions of potential signal pathways including insulin pathway, glucocorticoids pathway, AMP kinase (AMPK) pathway and peroxisome proliferator activated receptor (PPARs) pathway are evaluated using specific inhibitor and activator, to confirm the mechanism underlying adiponectin regulating lipid metabolism in chickens. This study will be processed across the organismal, tissual, cellular, translational and transcriptional levels. The findings will further extend our understanding of biological function of adiponectin, and will provide a theoretical basis for revealing the regulatory mechanism of energy and lipid metabolism in poultry.

机体脂肪代谢直接影响畜禽的饲料利用率和生产性能。家禽具有异于哺乳动物的脂代谢特点、胰岛素响应途径及脂联素结构，申请人前期研究也提示了脂联素参与鸡脂肪代谢的可能性，由此推测脂联素可能与鸡的脂代谢调控关系密切。本课题针对拟研究的科学问题“脂联素在鸡脂肪代谢中的作用及调控机制”，开展以下研究：首先，建立不同能量状态的动物和细胞模型，探究脂联素与脂肪代谢的关系；其次，研究脂联素对肝脏脂肪合成、脂肪组织脂肪沉积、骨骼肌脂肪利用的影响，确定脂联素影响脂肪代谢的规律；最后，通过信号通路阻断/激活技术，研究脂联素对胰岛素、糖皮质激素、AMP激酶（AMPK）和过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）信号通路的影响，确定脂联素调控脂肪代谢的机制。本课题从整体、组织、细胞、蛋白和核酸水平揭示脂肪代谢的调控机制，该研究结果对于深入认识脂联素的生物学作用具有重要意义，并为揭示家禽能量和脂肪代谢机制提供理论依据。

家禽具有异于哺乳动物的脂代谢特点及脂联素结构，为揭示脂联素在鸡脂肪代谢中的作用及调控途径，本项目分别在动物活体、离体（脂肪细胞、肝细胞、成肌细胞）上开展了系列研究，建立了脂联素与鸡脂肪代谢的关系，确定了脂联素在鸡脂肪代谢中的作用，揭示了脂联素调控鸡脂肪代谢的机制。重点开展了以下三个方面的研究：（1）脂联素与鸡脂肪代谢的关系研究。研究了脂联素及其受体在鸡上的空间和时间表达规律，建立了鸡脂联素与机体脂肪代谢的关系；（2）脂联素在鸡脂肪代谢中的作用研究。分别利用不同脂肪沉积能力模型比较、高脂/低脂日粮、禁食-再饲喂处理、不同脂肪酸类型处理、糖皮质激素处理、胰岛素处理，构建了活体、离体能量模型，研究了脂联素对机体能量状态的响应，确定了脂联素参与鸡脂肪代谢、降低脂肪沉积的作用；（3）脂联素调控脂肪代谢的机制研究。分别利用腺病毒介导的球状脂联素和重组脂联素处理，建立了脂联素过表达模型，在活体、离体上研究了脂联素对脂肪代谢的影响；利用信号通路的特异性激活和阻断手段，确定了脂联素通过AMPK通路调控脂肪代谢的机制。上述研究发现为家禽的营养调控提供了潜在的靶点，为揭示家禽能量和脂肪代谢机制提供了理论依据。