熱應激通過誘導奶牛乳腺細胞凋亡減少乳蛋白

高勝濤　郭　江　權素玉　南雪梅　卜登攀,2,3*

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，動物營養學國家重點實驗室，北京100193;2.中國農業科學院-世界農用林業中心，農用林業與可持續畜牧業聯合實驗室，北京100081;3.東北農業大學，食品安全與營養協同創新中心，哈爾濱150030)

熱應激通過誘導奶牛乳腺細胞凋亡減少乳蛋白

高勝濤1郭江1權素玉1南雪梅1卜登攀1,2,3*

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，動物營養學國家重點實驗室，北京100193;2.中國農業科學院-世界農用林業中心，農用林業與可持續畜牧業聯合實驗室，北京100081;3.東北農業大學，食品安全與營養協同創新中心，哈爾濱150030)

摘要：本試驗旨在研究熱應激時乳蛋白含量和產量降低與泌乳相關激素、乳蛋白合成相關信號通路及乳腺細胞凋亡的關系，并揭示熱應激引起乳蛋白含量和產量下降的原因。選取4頭泌乳日齡、體重、產奶量相近的經產健康荷斯坦奶牛作為試驗動物。采取2×2交叉試驗設計，試驗共2期，每期18 d(其中預試期和試驗期各9 d)，2期之間間隔30 d。預試期為熱中性環境，自由采食。試驗期奶牛隨機分為2組(n=2)，分別為熱應激組和配對限飼組。結果表明：1)熱應激顯著降低了乳蛋白的含量和產量(P<0.05)。2)熱應激對酪氨酸激酶(JAK)-信號轉導及轉錄激活因子(STAT)信號通路及κ-酪蛋白(CSN3)基因表達量沒有顯著影響(P>0.05)。3)熱應激顯著增加了哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號通路中的mTOR的基因表達量(P<0.05)，且有增加核糖體S6蛋白激酶(S6K1)基因表達量的趨勢(0.05≤P<0.10)。4)熱應激增加了乳腺細胞中與細胞凋亡相關的半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、環氧合酶-2(COX2)基因的表達量(P<0.05)，且有增加B淋巴細胞瘤-2相關X蛋白(BAX)基因表達量的趨勢(0.05≤P<0.10)。綜合可知，熱應激可能并不是通過調控單個乳腺細胞合成乳蛋白的能力來影響乳蛋白的含量和產量，而是通過誘導乳腺細胞的凋亡，減少可用于乳蛋白合成的乳腺細胞的數量來影響的。

關鍵詞：熱應激；乳蛋白；JAK-STAT；mTOR；細胞凋亡

熱應激可引起牛奶中乳蛋白含量的降低，從而降低夏季牛奶品質[1-2]。探明由熱應激直接引起乳蛋白含量下降的原因，對提升夏季熱應激時期的乳品質具有非常重要的意義?！?br>