日粮对瓣胃上皮生长的影响及其内分泌机理研究

前期基金项目（No.39970552，30270972，30471252）研究指出，高能量日粮促瘤胃上皮生长、增强上皮吸收的作用是经内分泌的IGF-1 和其受体介导，存在日粮营养-IGF系统-瘤胃上皮生长-整体生长的调节途径，已形成研究特色并被基金委列入"3+3"项目。但，研究也观察到高精料日粮下瓣胃上皮生长被抑制，提出了日粮对瓣胃生长的调节机制不同于瘤胃的假设。本项目分别从整体、器官、组织、细胞、分子等水平研究日粮对山羊整体生长、瓣胃上皮细胞增殖的影响；注重从细胞分子层次揭示瓣胃上皮细胞周期的规律、研究日粮对周期蛋白表达和功能的调节及其作用机理；研究日粮类型对山羊表皮生长因子（EGF）内分泌的影响、对瓣胃上皮细胞EGF受体和受体后信号转导途径的关键蛋白的影响，揭示EGF调节瓣胃上皮细胞增殖的途径和调节位点。阐述日粮如何影响EGF内分泌，并通过EGF受体和受体后途径调节瓣胃上皮生长的通路。

瓣胃是反刍家畜吸收营养物质的第二场所，瓣胃生长和功能是动物生存、生长发育、健康和生产性能链上的重要环节。长期以来人们观察到摄食粗料日粮能促进瓣胃生长,但近五十年来仅研究了日粮对瓣胃重量的影响,几乎不了解日粮促瓣胃生长的机理。本项目通过饲喂山羊粗料或粗料添加精料日粮，从整体、器官、组织、细胞和分子（基因和蛋白质）等不同层次研究日粮如何影响瓣胃上皮增殖的内分泌机理和细胞分子生物学机理，揭示粗料日粮促进瓣胃上皮增殖的信号途径。.研究结果已回答了古老的科学问题：摄食粗料日粮的山羊其瓣胃上皮生长加快是由表皮生长因子（EGF）及其受体后信号转导途径介导的；并揭示了其中的内分泌机理和细胞分子学机理:1）粗料日粮的山羊血中的EGF浓度升高、瓣胃上皮EGF 受体（EGFR）的表达增加，EGF与EGF EGFR结合后上调了瓣胃上皮细胞周期G0/G1期的调节蛋白cyclin D1表达，导致G0/G1期向S期跃迁的细胞数量增多，加快了细胞周期的运转，从而促进瓣胃细胞增殖，最终引起瓣胃上皮的生长。2）研究证明EGF与其受体结合后活化了Ras/Raf/MEK/ERK信号通路的途径，在后者介导下，EGF促进瓣胃上皮cyclin D1表达、调节G1期细胞进程加快、促瓣胃上皮细胞增殖的作用。.创新之处 本项目首次报道日粮对瓣胃上皮EGF 受体和cyclin D1表达的调节，首次报道瓣胃上皮存在Ras/Raf/MEK/ERK信号通路并报道了关键信号蛋白ERK的作用方式。粗料日粮促进瓣胃上皮细胞增殖的内分泌调节途径可归纳为：粗料日粮--血浆EGF和瓣胃上皮EGF受体--Ras/Raf/MEK/ERK信号通路—G1期细胞周期调节蛋白Cyclin D1和CDK4—瓣胃上皮细胞G1期向S期跃迁的细胞数量增加，细胞周期周期进程加快、细胞增殖和上皮生长加快。.人才培养 培养博士研究生3名，其中2名已毕业，另一名病休；培养硕士研究生3名，已毕业。.国际交流和文章发表 课题组成员3人次赴德国柏林自由大学兽医生理研究所，合作撰写研究论文的有关工作，其中3篇已在SCI杂志刊登；出席国际会议3人次，发表6篇会议论文。德国合作伙伴4人次来访进行了学术交流：讨论合作研究课题和计划、分析研究数据和文章撰写、指导研究生文献阅读和课题研究、做学术报告。