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表观遗传修饰是基因表达调控的一种途径,营养素的摄入可通过改变DNA甲基化模式来调控基因的表达。叶酸是否通过影响一碳单位循环和DNA甲基化模式影响脂肪沉积和代谢还有待研究。本课题以北京油鸡为试验动物,在细胞水平上研究不同叶酸浓度对鸡前体脂肪细胞增殖分化的影响及表观修饰的机制;在成体水平上,研究不同剂量的叶酸对后代胚胎期脂质代谢基因表达和DNA甲基化的影响,为研究叶酸调控脂质代谢的分子机理提供科学依据。叶酸对鸡脂肪细胞分化和DNA甲基化的影响。利用原代培养前体脂肪细胞,分别以0(对照组)、4、8、12、16mg/L的叶酸添加处理未分化的前体脂肪细胞(增殖第一天)和分化的前体脂肪细胞(分化第一天)。结果发现,叶酸显著促进北京油鸡前体脂肪细胞增殖,降低单个细胞的脂肪沉积,在分化第六天的效应达到最显著。叶酸降低了分化第6天脂肪过氧化物体增殖剂活化受体γ(PPARγ)、CAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)及脂肪酸合成酶(FAS) mRNA的表达量,显著上调了DNA甲基化转移酶(DNMT1)及亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)的基因表达,且均呈现剂量依赖效应。16mg/kg叶酸添加组的C/EBPα的整体甲基化程度比对照组高出21.8%,而基因表达量下降了2.7倍,但PPARγ的甲基化水平并未受到叶酸的添加影响。总而言之,叶酸添加可增加脂肪细胞的增殖,降低单个细胞脂肪含量,进而影响了细胞分化程度。可能的分子调控机制是添加叶酸上调了一碳代谢和甲基转移相关基因的表达,加强C/EBPα基因启动子甲基化程度的,从而下调了C/EBPα基因的表达,其他脂肪细胞分化相关基因也相应改变。种鸡产蛋期饲粮叶酸水平,对子代胚胎期肝脏脂肪代谢相关基因表达及其甲基化的影响。选用120日龄北京油鸡90只,随机分为3组,每组30只,分别在玉米-豆粕型基础日粮(叶酸0.53mg/kg)上添加0、2.5、5.0mg/kg叶酸,常规笼养90天。于产蛋中期(26~28周龄)进行人工授精并按肉种鸡分组收集种蛋(每组150枚)进行孵化,分别于10、13、16、19胚龄及1日龄采集肝脏组织。结果表明:日粮添加2.5mg/kg叶酸显著改善种鸡生产和繁殖性能,种蛋中叶酸沉积量相对于0mg/kg添加组增加了81.92%。固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1c)基因表达随胚龄的增加呈现显著上调的趋势,而其核心启动子区域的甲基化程度呈逐渐下降趋势;同一日龄比较,叶酸添加组中SREBP-1c基因的相对表达量下调,且高叶酸添加组相对无叶酸添加组SREBP-1c甲基化程度分别下降了8.54%、9.47%及8.37%,但甲基化变化均未达到显著性差异。FAS与SREBP-1c基因表达呈现一致的趋势,1日龄时达到峰值,组间差异达到显著水平,而FAS基因在胚胎发育过程中各CpG位点均呈现高度去甲基化状态。乙酰辅酶A羧化酶(ACC)与FAS表达随胚龄增加呈现相反的趋势,组间比较,E16胚龄时差异显著。由此可见,种鸡产蛋期叶酸添加在一定程度上提高种蛋中叶酸沉积,且影响子代胚胎部分时期脂质代谢相关基因(SREBP-1c、FAS、ACC)表达。SREBP-1c、FAS启动子区域的甲基化水平与基因表达无显著相关;叶酸添加组间甲基化变化也无显著差异。叶酸能通过DNA甲基化修饰影响前脂肪细胞分化和脂肪沉积;母体添加叶酸未见对后代胚胎期肝脏脂质代谢相关基因的甲基化产生影响。