NEFA对牛骨骼肌细胞线粒体功能及脂肪酸代谢相关基因的影响
NEFA对牛骨骼肌细胞线粒体功能及脂肪酸代谢相关基因的影响
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DOI：
10.3969/j.issn.2095-1191.2023.07.023
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
龚婷
中科院分区：
文献类型：
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作者：
黄泳;杨艺;赵颖;付叶;龚婷
【目的】明确非脂化脂肪酸(NEFA)胁迫对牛骨骼肌细胞线粒体功能及脂肪酸代谢过程的影响,为揭示围产期奶牛营养代谢病的作用机理提供参考依据。【方法】建立NEFA胁迫牛骨骼肌细胞模型,经最佳浓度-时间组合刺激后,采用透射电镜观察牛骨骼肌细胞线粒体的形态变化,通过油红O染色及BODIPY 493/503染色观察细胞内脂质沉积情况,采用流式细胞术检测线粒体膜电位,利用试剂盒检测细胞内的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量,并以实时荧光定量PCR检测线粒体功能及脂质代谢相关基因表达情况。【结果】综合NEFA对牛骨骼肌细胞存活率及其形态的影响,选取1.5 mmol/L NEFA刺激2 h作为后续试验的最佳浓度-时间组合。经1.5 mmol/L NEFA刺激2 h后,牛骨骼肌细胞线粒体体积变小、基质颜色加深,线粒体嵴排列紊乱,且趋向于融合现象,甚至部分呈空泡状;线粒体膜电位下降的细胞数量明显增多,较对照组(刺激0 h)显著提高38.08%(P<0.05,下同);细胞培养上清液MDA含量较对照组(刺激0 h)显著提高1.38倍,而细胞内的CAT活性极显著降低60.63%(P<0.01,下同),SOD活性显著降低34.21%。实时荧光定量PCR检测结果显示,经1.5 mmol/L NEFA刺激2 h后,调控线粒体基因复制与转录的NRF1和PGC-1α基因、调控线粒体融合的MFN2基因、线粒体呼吸链关键酶基因(除COV基因外)、含Patatin样磷脂酶域2蛋白基因(PNPLA2)及长链脂酸延伸酶6基因(ELOVL6)的相对表达量均极显著降低,而肉毒碱脂酰转移酶1B基因(CPT1B)的相对表达量极显著提高。【结论】高浓度的NEFA对牛骨骼肌细胞具有脂毒性,对线粒体形态、功能与膜电位均产生影响,能引发线粒体功能障碍及导致细胞脂肪酸代谢异常,产生氧化应激,进而诱导脂质异常沉积。