近日，牧醫(yī)所家畜營(yíng)養(yǎng)與調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)豬高氨暴露可以激活mTOR信號(hào)通路引起骨骼肌脂質(zhì)代謝紊亂，該發(fā)現(xiàn)揭示了環(huán)境氨氣危害動(dòng)物機(jī)體健康的潛在分子機(jī)制，為深入評(píng)估環(huán)境氨氣污染對(duì)畜禽以及人類的毒性機(jī)制提供了新的見解。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席張宏福研究員介紹，環(huán)境氨氣不僅損傷動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)，而且對(duì)肝臟、心臟、肌肉和大腦等組織器官都存在廣泛的損傷。團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，氨暴露可以通過激活PPAR信號(hào)通路調(diào)節(jié)家禽脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)從而干擾機(jī)體脂質(zhì)代謝，環(huán)境氨暴露也會(huì)改變畜禽肉質(zhì)，但其影響骨骼肌脂質(zhì)代謝的機(jī)制仍不清楚。
本研究以生長(zhǎng)豬為模型，發(fā)現(xiàn)高氨暴露通過上調(diào)脂質(zhì)合成系列基因，下調(diào)脂質(zhì)氧化系列基因，提高血液中支鏈氨基酸和芳香族氨基酸含量，擾亂動(dòng)物氨基酸代謝。支鏈氨基酸作為信號(hào)分子可以通過激活mTOR-P70S6K通路、抑制AMPK通路調(diào)節(jié)下游核轉(zhuǎn)錄因子SREBP、PPARα，進(jìn)而改變肌肉脂質(zhì)代謝基因的表達(dá)，最終導(dǎo)致骨骼肌脂質(zhì)代謝紊亂，引起骨骼肌肉色降低、粗脂肪含量增加，肌纖維類型由氧化型向酵解型轉(zhuǎn)化，影響骨骼肌生理。該研究闡明了高氨暴露干擾骨骼肌脂質(zhì)代謝的具體機(jī)制，為改善養(yǎng)殖環(huán)境，推動(dòng)養(yǎng)殖業(yè)安全高效發(fā)展，提升畜禽乃至人類健康水平提供重要的理論依據(jù)。
相關(guān)研究成果在《總環(huán)境科學(xué)（Science of The Total Environment）》雜志發(fā)表（IF = 6.551），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所為唯一完成單位，博士生湯善龍為論文第一作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、中央研究院基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)等項(xiàng)目支持。
