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通过体内和体外5个试验研究日粮色氨酸对仔猪类胰岛素生长因子系统基因表达的调控.饲料试验1,选用54头28日龄断奶,平均体重8.82±0.29kg的三元杂交(长白×大白×北京黑)仔猪.随机采食下列3种日粮:(1)低色氨酸高赖氨酸日粮(总Trp:总Lys=0.12:1.16);(2)高色氨酸高赖氨酸日粮(总Trp:总Lys=0.25:1.15);(3)高色氨酸低赖氨酸日粮(总Trp:总Lys=0.26:0.52).饲养试验2,选用54头28日龄断奶,平均体重9.98±0.31kg的三元杂交(长白×大白×皮特兰)仔猪.其日粮处理为:(1)低色氨酸日粮(总Trp:总Lys=0.11:1.14);(2)对照日粮(总Trp:总Lys=0.19:1.13);(3)高色氨酸日粮(总Trp:总Lys=0.24:1.14).试验1和试验2均按体重和性别随机分为3个处理,每个处理6个重复,每个重复3头仔猪.试验1第7和14d,每栏选1头仔猪;试验2第7、14、21和28d,每栏选1~2头仔猪采血以检测血清生长因子、激素及尿素氮水平.试验2第21d,每栏选择1~2头仔猪,屠宰,取垂体、肝脏、背最长肌与十二指肠,提取总RNA.利用RT-PCR,合成GH、IGF-1、GHR、IGF-I受体与IGFBP-3基因的cDNA探针,同位素标记.用斑点杂交和/或Northern杂交检测不同组织中这5种基因的mRNA水平.结果表明,饲养试验1中,与其它两个处理相比,饲喂高色氨酸高赖氨酸日粮的仔猪日增重提高,饲料转化效率得到改善,血清IGF-I浓度提高,血清尿素氮水平降低(P≤0.01).饲养试验2中,随着日粮色氨酸水平的升高,仔猪生产性能提高,血清中IGF-I浓度提高(P<0.01);与对照组和高色氨酸组相比,低色氨酸组GH水平和IGFBP-3浓度降低,但血清尿素氮浓度升高(P≤0.05);仔猪平均日增重与血清IGF-I浓度之间存在着显著的正相关(r=0.951,P<0.01);垂体GH,肝脏、背最长肌与十二指肠IGF-I,肝脏与十二指肠GHR,肝脏IGF-I受体mRNA丰度随日粮色氨酸水平升高而增加(P<0.01);背最长肌与十二指肠IGF-I受体和肝脏IGFBP-3 mRNA丰度随日粮色氨酸水平升高而降低(P<0.01);色氨酸对背最长肌GHR mRNA的表达具有双重调节作用.在体外,分别用含0,4,16,48mg/L色氨酸浓度的无血清培养液培养猪原代肝细胞,0(用含血清的DMEM培养24h后),8,16,24h每处理取1mL培养液,用RIA法测定溶液中的IGF-I浓度;培养24h后收集细胞,提取总RNA,斑点杂交检测IGF-I、GHR、IGF-I受体与IGFBP-3 mRNA丰度.在开始时和培养8h,各处理组的IGF-I浓度无显著差异;在16h,0与4mg/L处理组IGF-I水平显著低于16与48mg/L组(P<0.01);在24h,IGF-I水平随色氨酸浓度增加而增加(P<0.01).随培养液中色氨酸浓度的增加,IGF-I、GHR、IGF-I受体mRNA丰度增加,而IGFBP-3 mRNA丰度则降低.日粮低水平色氨酸降低了仔猪循环中IGF-I和GH浓度,抑制了内分泌生长轴的促生长功能,进而影响了仔猪生长.色氨酸主要通过调控类胰岛素生长因子系统转录水平的表达影响肝脏IGF-I的分泌与释放,调节仔猪生长;在垂体,低色氨酸降低了垂体GH mRNA水平;在靶组织,降低了肝脏与肝外组织GHR和IGF-I转录水平表达;提高了肝脏IGF-I受体mRNA水平并降低了肝脏IGFBP-3 mRNA水平;低的血清IGFBP-3浓度说明增加的IGF-I 清除率也可能与这一调节作用有关.