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棕色脂肪组织（brown adipose tissue,BAT）利用脂肪酸作为代谢底物,通过β氧化和解偶联蛋白1（uncoupling protein 1,UCP1）的去耦作用在线粒体中产生热量,燃烧脂肪。目前,关于BAT研究主要集中于人和小型哺乳动物,而在较大的动物身上鲜有报道。长期在高原环境下生活的牦牛拥有耐寒的独特体质,使牦牛成为探究动物机体对寒冷环境适应性机制最佳的研究对象。因此,本试验针对不同季节牦牛机体棕色脂肪组织相关基因差异表达和其脂肪酸成分是否有关联,随机选取冷季（一月）和暖季（十月）的放牧成年牦牛脊椎、肩胛、皮下、肾脏周围、腹部五个脂肪组织作为试验材料,开展免疫组化、Western blotting、Real-time PCR、RNA-Seq技术以及测定脂肪酸成分一系列的研究,从分子角度揭示牦牛机体棕色脂肪,并为牦牛在寒冷环境下生存的机理提供基础数据。研究结果如下:（1）UCP1蛋白表达和基因相对表达量:利用免疫组化和Western blotting检测得到UCP1蛋白在不同季节牦牛五个脂肪组织中均有表达,且在皮下脂肪、肩胛、肾脏脂肪组织中表达较高,差异显著（P<0.05）,冷季牦牛各个脂肪组织中UCP1蛋白表达量显著高于暖季（P<0.05）。通过Real-time PCR检测到UCP1基因在不同季节牦牛各个脂肪组织均有表达,在皮下脂肪、肩胛、肾脏脂肪组织中表达较高,与其蛋白表达趋势基本一致。因此,寒冷环境会胁迫牦牛UCP1蛋白和基因相对表达量高于暖季。（2）RNA-Seq技术分析差异基因:筛选得到不同季节牦牛脊椎脂肪组织中上调基因有2305个,下调基因有2364个,两组之间共有差异基因有13236个。较暖季,冷季牦牛脊椎组织中UCP1、COX1、CEBPA、FABP4、PPARG等基因显著上调,PRDM16、ATP2A2、BMP7、FADS1等基因显著下调。育肥牦牛样品中上调基因有1158个,下调基因共有731个,共有差异基因有13696个。较放牧,育肥牦牛脊椎组织中SPP1、UCP2、CEBPA等基因显著上调,UCP1、BMP7、ELOVL6、FASN等基因显著下调。因此,冷季牦牛脊椎脂肪组织中高表达的基因较暖季多,寒冷气候会影响牦牛脊椎脂肪组织基因的表达。育肥牦牛和放牧牦牛基因表达模式相近,仅有少数基因发生变化,比起育肥,寒冷环境更会影响牦牛机体内基因的表达。（3）GO富集分析:在不同季节牦牛脊椎脂肪组织差异基因GO富集条目是943个,主要富集在细胞组成,极显著富集在线粒体内膜、核糖体、线粒体。育肥牦牛脊椎脂肪组织差异基因富集1104个GO分类,主要显著富集在磷蛋白磷酸酶活性、水解酶活性,作用于酯键、蛋白酪氨酸磷酸酶活性等分子功能,细胞组成中富集最少。因此,寒冷季节会影响牦牛机体脂肪细胞的组成,但是育肥主要通过分子功能来调节牦牛机体的细胞活性。（4）KEGG富集分析:不同季品牦牛样品差异基因共参与304条通路,主要参与粘附斑激酶、氧化磷酸化、PI3K-Akt信号通路、ECM-受体相互作用、脂肪酸降解等23条通路。育肥样品共参与294条通路,主要参与溶酶体、吞噬体、类风湿性关节炎等27条通路。其中UCP1基因参与3条通路,分别为:Huntington’s disease、PPAR信号通路、Apelin信号通路。不同季节牦牛样品UCP1基因主要参与富集74个基因的Huntington’s disease代谢通路,而育肥牦牛样品中参与显著富集项是PPAR信号通路,共富集到19个基因。因此,寒冷环境和育肥会影响牦牛机体内部代谢途径的变化。（5）牦牛脂肪组织脂肪酸成分分析:不同季节牦牛各个脂肪组织中的脂肪酸主要以饱和脂肪酸为主,脂肪酸含量有明显差异。相比暖季,冷季随着牦牛各个脂肪组织中UCP1基因相对表达量的变化,其脂肪酸PUFA、C16:0、MUFA、C18:0、C18:1n9含量也会变化。牦牛不同脂肪组织中检测到BCFA,除肩胛外,其余组织中冷季BCFA含量低于暖季,且UCP1基因相对表达量越高的组织BCFA含量越低。因此,说明牦牛在寒冷季节,随着牦牛脂肪组织中其脂肪酸C16:0、BCFA、C18:0、C18:1n9等脂肪酸含量的变化,会影响UCP1基因相对表达量的变化,具体影响机制需要进一步研究。