【摘 要】
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BDH1（β-羟基丁酸脱氢酶1）属于编码短链脱氢酶/还原酶基因家族的成员之一,它主要参与脂肪酸、甘油三酯和酮体等代谢过程。BDH1编码的蛋白质可催化乙酰乙酸（acetoacetate,ACAC）和（R）-3-羟基丁酸（（R）-3-hydroxybutyrate,BHBA）的相互转化,ACAC和BHBA是脂肪酸分解代谢过程中所产生的两种主要酮体,对机体脂质代谢具有重要意义。但目前关于BDH1基因对奶
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.31702098）； 陕西省重点研发计划（No.2018ZDCXL-NY-01-05）；
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BDH1（β-羟基丁酸脱氢酶1）属于编码短链脱氢酶/还原酶基因家族的成员之一,它主要参与脂肪酸、甘油三酯和酮体等代谢过程。BDH1编码的蛋白质可催化乙酰乙酸（acetoacetate,ACAC）和（R）-3-羟基丁酸（（R）-3-hydroxybutyrate,BHBA）的相互转化,ACAC和BHBA是脂肪酸分解代谢过程中所产生的两种主要酮体,对机体脂质代谢具有重要意义。但目前关于BDH1基因对奶山羊乳腺脂质代谢的研究尚无报道,因此研究BDH1基因对奶山羊乳腺脂质代谢的影响具有重要理论意义和实践指导意义。本研究以奶山羊原代乳腺上皮细胞为试验材料,通过PCR克隆技术得到BDH1基因CDS区序列,并对其进行了组织表达谱分析和生物信息学分析;通过构建pcDNA3.1-BDH1真核过表达载体及合成有效si RNA,利用过表达和si RNA干扰技术探究BDH1对奶山羊乳腺上皮细胞脂质代谢的影响;并结合BDH1对BHBA处理的奶山羊乳腺上皮细胞（GMECs）脂代谢的研究,初步探究BDH1基因对GMECs脂质代谢的调控机制。本研究主要结果如下:1、成功克隆得到山羊BDH1基因CDS区,全长1035bp,编码344个氨基酸,预测其蛋白相对分子量为38298.93Da,脂肪系数为78.78,且属于稳定蛋白。山羊BDH1基因与绵羊（XM＿004003025.4）、牛（XM＿005201505.4）亲缘关系最近,与人（NM＿004051.5）、小鼠（XM＿036160130.1）亲缘关系较远。BDH1基因在奶山羊乳腺组织中呈中度表达水平。2、成功构建奶山羊pcDNA3.1-BDH1真核过表达载体,过表达BDH1基因后,显著降低SREBP1基因的m RNA表达量（P＜0.05）,极显著降低ELOVL6、ACSL1和GPAM基因的m RNA表达量（P＜0.01）,显著增加FABP3基因m RNA表达量（P＜0.05）;同时,能够使乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和脂滴积累显著下降（P＜0.05）;细胞内脂肪酸C10:0含量极显著增加（P＜0.01）,C14:0和C15:0含量显著下降（P＜0.05）;C17:1含量极显著下降（P＜0.01）。3、合成有效si RNA-BDH1,筛选出si RNA-1032对BDH1基因的干扰效果最佳。干扰BDH1基因后,可以极显著增加SREBP1、LXRα和LPL基因的m RNA表达量（P＜0.01）,显著增加ELOVL6、CD36、GPAM和DGAT1基因m RNA表达量（P＜0.05）,极显著降低FABP3基因m RNA表达量（P＜0.01）,显著降低ATGL基因m RNA表达量（P＜0.05）;同时,能够使乳腺上皮细胞内甘油三酯含量和脂滴积累显著上升（P＜0.05）;细胞内脂肪酸C14:0、C20:1和C20:4含量显著增加（P＜0.05）,C14:1和C15:1含量极显著增加（P＜0.01）,C18:0含量极显著降低（P＜0.01）。4、BHBA处理奶山羊乳腺上皮细胞后,BDH1基因的m RNA表达量极显著增加（P＜0.01）,FASN、ACCα、LPL、SREBP1、FABP3、ACSL1和DGAT1基因m RNA表达量极显著降低（P＜0.01）,GPAM基因m RNA表达量显著降低（P＜0.05）;甘油三酯含量显著下降（P＜0.05）。si RNA-1032与BHBA共同处理乳腺上皮细胞后,FASN、LPL、SREBP1、ACSL1和GPAM基因的m RNA表达量极显著增加（P＜0.01）,FABP3基因m RNA表达量极显著降低（P＜0.01）;甘油三酯含量极显著上升（P＜0.01）。结果表明BDH1可负调控BHBA对GMECs脂质合成的抑制作用。综上所述,BDH1基因对奶山羊乳脂代谢具有负调控作用,且BDH1基因可负调控BHBA对奶山羊乳腺上皮细胞脂质合成的抑制作用。为深入探究BDH1基因对奶山羊乳腺上皮细胞中脂质代谢的调控机理奠定了理论基础。
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