猪糖皮质激素受体研究进展

关于猪糖皮质激素受体研究进展太湖猪（二花脸、梅山猪）品种特点体型小、生长慢性成熟早、产仔率高脂肪型、瘦肉率低肉质鲜美、IMF含量高性情温顺，母性好第2页,共34页，2024年2月25日，星期天比利时皮特兰猪品种特性

体型较大、生长速度快瘦肉率高猪应激综合征

PSE肉第3页,共34页，2024年2月25日，星期天猪的个性（翻背试验）第4页,共34页，2024年2月25日，星期天Breed3-days10-days17-daysErhualian3.36±0.22Aa1.98±0.19Ab1.76±0.24AbPietrain8.00±0.40Ba5.58±0.51Bb4.21±0.40BcPieXEHL6.17±1.85Ca5.26±0.23Bb3.66±0.25BcDifferentsuperscriptlettersindicatesignificantdifferences.Lowercaseannotatesagedifference(p<0.05),capitalcaseannotatesbreeddifference(p<0.001).Morethan20pigletsfromatleast5litterswereusedinthetest.皮特兰猪:高抵抗、应激敏感二花脸猪:低抵抗、应激耐受翻背试验“Backtest”评分第5页,共34页，2024年2月25日，星期天Lietal./LivestockScience113(2008)169–177

二花脸猪表现较强的行为可塑性：上车后第15分钟试图逃脱，表现较多的异常行为，但15分钟后即安静下来，大多数时间蹲坐或躺卧。皮特兰猪表现显著的刻板行为：从上车到2小时运输结束，表现很高频率和很长时间的恐惧相关的肌肉紧张，呆板站立。皮特兰猪行为刻板，适应性差，而二花脸猪行为模式可塑性强，适应性强。2小时运输过程中的行为表现第6页,共34页，2024年2月25日，星期天血液激素和生化指标二花脸组织损伤少，但皮质醇水平是皮特兰猪的2倍。EHL:dashedline;PIE:reallineCK:creatinekinase;LDH:lactatedehydrogenase第7页,共34页，2024年2月25日，星期天肉质指标和肌肉能量代谢二花脸猪运输后的肉质比皮特兰猪好，肌肉能量储存较高Lietal./MeatScience81(2009)218–223第8页,共34页，2024年2月25日，星期天EHLPIE二花脸猪肝脏糖异生能力显著高于皮特兰

在饥饿和应激状态下更容易维持血糖稳态清除血液中乳酸的能力强，有效防止酸中毒二花脸猪肝脏糖异生三个关键酶都显著上调丙酮酸羧化酶（PC）线粒体磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK-m）果糖-1,6-二磷酸酶（FBPase）第9页,共34页，2024年2月25日，星期天MR

GR

11β-HSD1

11β-HSD2海马-下丘脑-垂体

-肾上腺（HHPA）轴海马：GR/MR11β-HSD1/2下丘脑：CRH垂体：ACTH肾上腺：皮质醇（酮）第10页,共34页，2024年2月25日，星期天

糖皮质激素受体—性状整合调控的候选基因海马：应激敏感性肝脏：糖异生肌肉：能量代谢和肉质脂肪：脂肪沉积GR基因的调控！第11页,共34页，2024年2月25日，星期天糖皮质激素受体经典作用途径第12页,共34页，2024年2月25日，星期天GR信号途径经典核受体途径（GREornGRE）其他转录因子协同途径（不依赖GRE）染色质重塑协同因子膜受体途径

第13页,共34页，2024年2月25日，星期天老基因，新热点—国际医学和表遗传学研究靶点

糖皮质激素受体基因

人类和实验动物

最受关注的药物靶点启动子SNP与复杂性状相关环境和营养的程序化调控表观遗传机制调控转录

猪（cDNA，2006）与抗逆、肉质性状有关受母体营养程序化调控品种间存在显著差异表观遗传机制？

第14页,共34页，2024年2月25日，星期天人类GR基因启动子结构第15页,共34页，2024年2月25日，星期天大鼠GR基因启动子结构(1)Weaver,etal.,NatNeurosci7:847-54(2004)(2)Lillycrop,etal.,J.Nutr.135:1382-1386(2005)Rats:DNAmethylationandH3K9acetylationinGRexon17promoteraremodifiedbymaternalcare(1)andmaternalproteinrestriction(2).第16页,共34页，2024年2月25日，星期天有其母（养母）必有其女：大鼠“好妈妈”、“坏妈妈”，新生仔鼠代养，分为四组；无论什么遗传背景，好妈妈哺育的雌性后代也成为好妈妈；伴随海马GR基因表达的改变；伴随GR表遗传修饰的变化；这种后天获得的表型可以遗传。第17页,共34页，2024年2月25日，星期天母鼠妊娠期蛋白限饲改变仔鼠肝脏GR启动子甲基化

J.Nutr.135:1382–1386,2005.第18页,共34页，2024年2月25日，星期天猪GR基因启动子克隆和测序

第19页,共34页，2024年2月25日，星期天猪GR基因启动子结构

Exon3’-BoundaryPosition14GGCCCAAGgt-4473to-430115CTTCAAGTgt-3825to-376916GGCCCAGAgt-3597to-351817AAGACCAGgt-3207to-314718GCCAACAGgt-3026to-293619/10GGGCAGAGgt-2654to-2360111CTCAACAGgt-1851to-1699

猪GR启动子的结构和序列与人的同源性高于大鼠与人的同源性。第20页,共34页，2024年2月25日，星期天GRmRNA5’变体表达具有组织特异性ExonTissuedistribution1-4LV=LD<AD<HP1-5LV=LD<AD=HP1-6LV<LD=AD<HP1-7LV=LD=AD<HP1-8LV=LD=AD<HP1-9/10LV<LD=AD=HP1-11LV=AD=HP<LD

猪GR第1外显子呈组织特异性表达，表明不同组织采用的启动子有所不同。第21页,共34页，2024年2月25日，星期天GRmRNA5’变体表达具有品种特异性LiverAdrenalcortexLWEHL第22页,共34页，2024年2月25日，星期天GR启动子全长甲基化水平总体不存在品种差异大白猪二花脸猪

猪GR启动子甲基化水平普遍较低；

15～17个CpG位点存在组织差异，主要分布于exon1-4之前，1-4,1-5之间，以及1-9,10和1-11之间；肌肉甲基化程度显著高于肝脏及海马。ColorKey00.20.40.60.81第23页,共34页，2024年2月25日，星期天某些CpG位点存在品种差异，并与TF有关

肝脏存在品种差异的位点有2个。涉及的转录因子：GR，sp1，C/EBPα,STAT5/6。

背最长肌存在品种差异的位点有6个。涉及的转录因子：sp1,ATF2（组蛋白转移酶）,CREB,MyoD，FOXM1，GR，ZAC-1α，sp1,SMAD3/4,CTCF（抑制启动子转录活性）。第24页,共34页，2024年2月25日，星期天转录因子表达和与启动子结合存在品种差异WBChIP第25页,共34页，2024年2月25日，星期天GR启动子组蛋白乙酰化和甲基化p=0.15**0.000.200.400.600.801.001.201.401.60LDPSLVH3K9mevaluesrelativetototalhistoneH3大白(n=5)二花脸(n=5)p=0.41*p=0.100.000.501.001.502.002.50LDPSLVH3K4me3valuesrelativetototalhistoneH3大白(n=5)二花脸(n=5)H3K27me3H3AcH3K4me3H3K9me第26页,共34页，2024年2月25日，星期天猪GR基因3‘UTR的克隆以及靶向GR的microRNA的筛选

克隆了GR基因3‘UTR，筛选了10个靶向GR的microRNA，有待功能验证。第27页,共34页，2024年2月25日，星期天母猪妊娠期和哺乳期饲喂高低蛋白日粮HPLPHPLPWeaningFatteningGestation&lactation

Sow35

d8mon=lowprotein(6%、7%)组织采样FinisherBirth=highprotein(12%、14%)Growth&meatqualityMyofiberpropertiesGeneexpressionEpigeneticregulationWeaner第28页,共34页，2024年2月25日，星期天母体日粮蛋白改变断奶仔猪肌肉GRmRNA变体的表达第29页,共34页，2024年2月25日，星期天SequenomMassARRAY®DNA甲基化分析第30页,共34页，2024年2月25日，星期天肝脏GRExon1-4甲基化1234GAGCGCCAGGGGCAGGGCAGGGTGGAGCTGCGGCAGCCTCCGCCCCCGTCTGCAGCT56GGCAAGCGCTGTCACCTGTGGGGGCGCAAAAGTTCCCTCCCCAAACCCTAAAGCCACA789CAGCACAACCTTTCCCCGAGTCACAAAAATCGTAATATGTGCGGCCCAAGGTAGGAGGC101112131415TCGGTCCCAAACGTTCCCAAGCCCTCTGGACGCGGCGGGCCGGGGAAGGGGGCTGGG1617181920GAGGGGGCCTCCCGCGCGGACACCCCTCACCGCACGCCCCTCTCTTTGGGGAAGGGCC2122232425ACGTGTTTCCTTCGAGCCGAGGAGGAGGCGCCTAACGGGCACAGCTGGAAGGAGTTTA

ATGC第31页,共34页，2024年2月25日，星期天肌肉GRExon1-4甲基化1234GAGCGCCAGGGGCAGGGCAGGGTGGAGCTGCGGCAGCCTCCGCCCCCGTCTGCAGCT56GGCAAGCGCTGTCACCTGTGGGGGCGCAAAAGTTCCCTCCCCAAACCCTAAAGCCACA789CAGCACAACCTTTCCCCGAGTCACAAAAATCGTAATATGTGCGGCCCAAGGTAGGAGGC1011