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DL-蛋氨酸对IUGR哺乳仔猪肝脏糖代谢的影响
引言
宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation, IUGR),是指妊娠期间由于母体、胎儿或胎盘因素异常引起的胎儿及其器官在子宫内的生长受阻[1]。临床症状表现为新生儿出生重低、器官不同程度缩小、免疫能力下降、代谢紊乱以及神经系统发育滞后等[1, 2]。定义IUGR的标准通常为:新生儿的出生体重低于同孕龄正常体重的10%,或低于同孕龄正常体重的2个标准差[3, 4]。在人类上IUGR的发生概率约为5%-10%[5],在猪上则高达15%-20%[6]。研究表明,IUGR不仅会导致胎儿生长发育受阻、增加新生动物发病率和死亡率,其潜在的长期影响还可能增加个体出生后患二型糖尿病的风险[7]。二型糖尿病是一种慢性代谢疾病,其主要特征为餐后和空腹高血糖。肝脏糖代谢异常是二型糖尿病的主要病理因素,主要体现为糖异生增多和糖原储存能力下降,其中糖异生的作用尤为显著。同样地,肝脏糖异生增加也是IUGR动物二型糖尿病风险的主要原因[8]。磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶是肝脏糖异生过程中的两个限速酶,在控制肝脏糖异生速度中发挥着重要作用。研究表明,IUGR引起了新生动物肝脏磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶基因甲基化程度下降,从而增加了二者在肝脏中的表达,这可能是IUGR动物肝脏糖异生增多的原因[9, 10]。因此,通过对动物日粮补充甲基供体或许能改善IUGR动物肝脏糖异生代谢。
蛋氨酸(methionine, MET),又名甲硫氨酸,γ位碳原子上连有一个甲硫基,易溶于水、稀酸和稀碱,难溶于醇,不溶于醚。蛋氨酸在机体生命活动中发挥着重要的作用,除了参与机体蛋白质代谢和氧化还原反应,它也是动物机体最重要的甲基供体之一[11]。Tremolizzo等对小鼠进行皮下注射蛋氨酸,结果显示蛋氨酸处理增加了小鼠大脑reelin基因CpG岛甲基化并降低了该基因表达表达水平[12]。因此,日粮补充蛋氨酸或可以调节IUGR动物肝脏糖异生状态。猪与人类的机体结构和生理代谢极为相似,且已被证明是一种适合用于研究人类糖尿病的动物模型。此外,由于糖异生、糖酵解和糖原代谢三者密切相关。因此,本研究以IUGR哺乳仔猪为动物模型,研究DL-蛋氨酸对IUGR哺乳仔猪肝脏糖代谢的影响,为研究人类IUGR个体糖代谢紊乱的预防措施提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
根据初生体重作为标准,在体型相似、胎次接近、品种相同的母猪所产的新生仔猪中,选择日龄相同的5头正常出生重(normal birth weight, NBW)雌性新生仔猪和10头IUGR雌性新生仔猪。出生重低于群体平均出生重2个标准差为IUGR仔猪,NBW猪以在群体出生重0.5个标准差范围内为标准进行选择。出生后12小时内分别寄养于胎次相同、体重相似的3头母猪哺乳,母猪日粮满足NRC(2012)饲养标准。于7日龄对仔猪断奶,并将所有仔猪分别分成三个处理组(n=5),分别是NBW-CON组、IUGR-CON组和IUGR-MET组。其中NBW-CON组和IUGR-CON组饲喂基础人工乳,IUGR-MET组饲喂基础人工乳+0.12% DL-蛋氨酸,于21日龄屠宰取样。
仔猪的免疫按照猪场常规的免疫措施进行,饲养管理严格执行卫生防疫制度。试验日粮的配制参照NRC(2012)猪的营养需要
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