家禽瘦素_leptin_信息传导及其生理功能

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1、第 29 卷第 4 期总 163 期2009 年 7 月 25 日出版图11 单一隔间系统的最大空气牵引距离应限制在50ft以内的蓄粪池至排气隔间的排气口面积应为 324 in2。暗示必须适应这一速率的排气口规格为 8“42“。 所用风扇必须提供 480 和 1650 cfm的通风容量。 在选择可提供这些通风能力的风扇后， 使用表 5 的数值设计抽风室。6 总结蓄粪池通风有利于所有采用机械通风的地面为漏缝地板的畜舍， 即使对那些经常将粪便清除至舍外蓄粪区的畜舍也是如此。合理设计的蓄粪池通风系统通过将臭气排出室外、 保持漏缝地板区域的干燥和为动物提供温暖、新鲜的适宜气流， 可达到改善畜舍内部环境

2、的目的。管道式蓄粪池通风系统和隔间排气式蓄粪池通风系统都能很好地起到畜舍内的除湿、 除臭等通风效果， 不过管道蓄粪池通风系统效果要稍微好些。 这两个通风系统都能通过设计将运行所消耗的能源控制在最低程度。原 题 名 ： Manure Pit Ventilation in Confinement LivestockBuildings(英文)原作者： Don D. Jones 和 WilliamH. Friday (普渡大学推广农业工程师)、 Sherwood S. DeForest, P.E.(农业工程师、 顾问)图10 地面为全漏缝地板的猪舍隔间排气式蓄粪池通风系统1 前言瘦素是肥胖基因(ob)

3、的产物， 同时其变异可表现为肥胖症和不育症。 自发现瘦素后， 大量的研究集中在瘦素对采食量和能量消耗的作用上。 由于家畜的经济重要性， 瘦素在这些动物中的生理学和分子生物学功能也得到了研究。 在家禽中， 瘦素的作用已得到了众多科研人员的调查研究，但家禽瘦素的存在仍然具有争议， 使得对其的研究难以取得进展。最近， 研究表明体外表达的鸡瘦素受体可与哺乳动物的瘦素发生特定的结合，随后出现了信号传导。本文将概述家禽瘦素的生理作用以及通过家禽瘦素受体发生的信号传导，并且将解释家禽对外源性瘦素产生的应答可能是怎样一个通过其内源性瘦素受体的生理过程。2 瘦素家禽瘦素的 cDNA首次是在鸡中被克隆的。最近，

4、鸭瘦素的cDNA也被克隆并被测序。据报道， 瘦素mRNA在家禽脂肪细胞和肝脏中得到了表达， 同时也报道了鸡瘦素 mRNA表达的发生和激素调节。此外， Raver等(1998)和 Dridi等(2000)利用所报道 cDNA家禽瘦素(Leptin)信息传导及其生理功能何忠武译自 TheJournal of PoultrySience Vol.45(2008)： 233- 240偲炐 校摘 要： 瘦素(Leptin)的发现使人们了解了许多脊椎动物对能量消耗和采食量所进行的调控。瘦素也参与动物不同的生理功能。在家禽中， 瘦素cDNA最初是从鸡中克隆得到的， 以评定其生理作用。然而， 这种cDNA既未

5、得到许多研究人员的证实， 与鸡瘦素相符合的基因组DNA也未被发现。 这场争论是家禽内分泌学中必须要得到解释的最重要问题之一。 2000年， 家禽瘦素受体cDNA首次在鸡中得到确定； 同时研究显示， 该受体能够调解瘦素信号， 以展示其生理功能。本文将概述家禽瘦素研究的最新发现， 包括其生理作用和信号传导。关键词： 家禽； 瘦素(Leptin)； 受体； 信号传导； 生理功能! 动物生理 60-第 29 卷第 4 期总 163 期2009 年 7 月 25 日出版? 1 ?LEPR ?(%) ? ? ?!“#? 动物生理 的 PCR 方法制备了鸡的重组瘦素， 并测定了其生物活性。然而，应该指出的是

6、， 在所有已报道的家禽瘦素中， 超过 95%的瘦素与鼠类动物的瘦素相同， 小鼠瘦素和家禽瘦素间的差异仅出现在氨基末端区域。 另外， 很多研究小组试图确定鸡瘦素基因的存在， 但是大部分研究小组未能检测到前文所述的瘦素基因。此外， 至今为止， 鸡基因组计划未能解决这个问题。尽管对家禽瘦素基因存有争论， 但是最近在黑腹滨鹬(CalidirisAlpina)及鸡的肝脏和胃肠道的脂肪组织中， 特别是在腺胃粘膜上皮以及小肠绒毛的黏膜上皮内检测到了瘦素样免疫反应。这些结果可能表明， 在禽组织中可能存在着一种 CalidirisAlpina瘦素样分子。3 瘦素受体的结构和基因表达瘦素受体(LEPR)属于类细胞

7、因子受体超级族， 该家族成员分享着共有的结构特征和信号传导途径。 据知， LEPR 具有多种异型体， 在哺乳动物中由一个基因通过选择性剪接后表达生成。最长的异型体(如 LEPRb)能够利用 JAK 激酶(Janus Kinase)-信号传导器与转录激活子 (Signal Transducers and Activators ofTranscription， STAT)信号传导途径。据报道， 鸡拥有与哺乳动物LEPRb(其控制着细胞内最长的胞浆受体区)相一致的 cDNA。每羽鸡和火鸡的 LEPRb cDNA 可分别编码 1 148 和 1 147 个氨基酸，两者与哺乳动物的 LEPRb 在氨基酸

8、序列上大约有 50 %的相似性(表 1)。尽管家禽和哺乳动物的 LEPRb 在全部氨基酸序列 上 相 似性 不 到 50 %， 但 负 责 信 息 传 导 的 特 征 序 列(Characteristic Motif)在种内是高度保守的(图 1)。家禽的 LEPR 毫无疑问是存在的， 因为鸡 LEPR(chLEPR)基因已被确定位于鸡 8号染色体上， 而且该基因的外显子 - 内含子结合点在各动物品种间是高度保守的。鸡、火鸡、人、牛、家鼠和鼠 LEPRs(登录号分别为gi49170082、 gi11762090、 gi40254464、 gi90991698、 gi171543890和gi698

9、1150)的氨基酸序列用单个字母编码表示， 利用 ClustalX 软件完成氨基酸的排序。 保守序列残基用阴影标出， 6 个不同动物物种中完全相同的残基用黑框标出。 其中 1 号框、 2 号框和 3 号框加了下划线。与信号传导有关的 3 个 Y残基标上了星号(*)。chLEPR cDNA 短异型体的存在已用 RT-PCR 方法证实， 同时也被克隆成功， 由此揭示了其组织分布。 LEPR 的短异型体是通过对选择性外显子进行剪接后表达产生的， 因为在外显子 19和 20 之间发现了此受体的编码。 LEPR 的长异型体 mRNA在鸡组织中得到了广泛的表达，而短异型体 chLEPR 的表达仅在有限的组

10、织(即： 垂体、 肝、 肾、 卵巢和肺)中被检测出。LEPR 也可在生长火鸡体内被表达。在整个胚胎发育期 LEPR 在大脑中的表达均保持高水平。而在肝脏中的表达于孵化的(下接第 104 页)61-第 29 卷第 4 期总 163 期2009 年 7 月 25 日出版(上接第 61 页)第 16 天达到高峰， 随后逐渐下降至出壳。 笔者在鸡胚中也发现了相似的 LEPR 表达模式，特别是在鸡胚的肝脏中， LEPR 表达早至孵化的第 9 天就能被检测出， 第 13 天达到高峰， 随后逐渐下降(图 2)。这些结果可能显示， 禽 LEPR 的组织分布在胚胎发育期就形成了， 并且以阶段特异性方式受到所在组

11、织的调控。关于家禽 LEPR 蛋白质在体内的表达情况， 给鸡注射用放射性同位素标记的鼠科动物瘦素， 随后测定鸡体内组织对此外源性瘦素的吸收情况，以揭示 chLEPR 是否能被转译。结果表明， 注射时和注射后 15 及 240 min， 用放射性同位素 125I 标记的瘦素分布在鸡的不同组织中， 其中观察到的最高放射活性分别在注射后 15 min 的鸡肾脏和注射后 240 min 鸡肺脏中。 最近，为了从免疫学上检测 chLEPR 蛋白质，特分离出了一个抗chLEPR 的单克隆抗体。 在用 chLEPR 表达媒介转染的 COS-7 细胞中， 此抗体与分子量为 180 KDa 的蛋白质发生特定的交

12、叉反应。 此外， 免疫印迹分析揭示了在鸡脑细胞和 LMH 细胞(一种鸡肝癌细胞系)中存在大小相同的免疫反应带， 这是众所周知的表达 LEPR 的 mRNA(图 3)。利用免疫印迹技术分析鸡脑细胞 (20 g) 和 LMH 细胞(40 g)的全细胞溶解产物。 图中箭头表示分子量为 180 KDa 的蛋白质与 chLEPR 单克隆抗体发生交叉反应的位置。根据 chLEPR cDNA 序列， chLEPR 的估测分子量大约是130 KDa。然而， LEPR 的细胞外区域含有假定的糖基化位点， 而且人 LEPR 的糖基化细胞外区域以 145 KDa 迁移。 此外， 经检测在细胞内瞬时表达的鼠 LEPR

13、b 分子量大约为 200 KDa 的蛋白质。由于禽 LEPR 也具有潜在的 N- 糖基化位点， 因此像翻译后修饰一样这种糖基化很可能在体内和体外都有发生。(未完， 待续)激因素， 均可导致机体免疫力和抗病力下降， 从而易感染球虫而发病， 特别是育雏阶段室内温度较高， 垫料湿度大时， 就形成了球虫卵囊发育成孢子化卵囊的最佳条件。如果通风不良， 空气污浊使舍内氨气、 二氧化碳浓度过高， 就会促进球虫病的发生， 有时甚至是发病的直接原因。还应该注意的问题是间歇光照比连续光照发生球虫病的危险性更高， 因为无光照期间舍内温度、 湿度适宜， 提供了卵囊孢子化的机会。开灯后， 鸡积极地翻动垫料， 食进卵囊的

14、数量增加， 同时间歇光照降低了饲料消耗， 也降低了抗球虫药的摄入量。所以要严格搞好饲料饮水卫生管理， 防止粪便污染。 同时及时清除粪便， 堆积发酵杀死卵囊， 清洗笼具、 饲槽、 水具等， 对地面进行定期清刷、 消毒， 保持鸡舍干燥， 空气流通， 注意光照强度、 时间的调整和把握， 减少、 减轻人为因素， 尽量避免自然因素对鸡只造成应激反应。养殖户之间应相互协作， 共同努力，保持周边环境的良好卫生， 减少疾病传播。3.4.2 饲喂科学注意各种营养物质及药物的合理摄取， 保证鸡群健康。3.4.2.1 保护肠道黏膜的修复， 促进营养物质的吸收， 提高鸡只对球虫及其他病原微生物的抵抗力。3.4.2.2

15、 根据病情合理添加维生素、 矿物质和氨基酸， 尤其暴发球虫病时， 维生素 A、 K、 C要加倍喂服， 可加速患病后的康复。3.4.2.3 增加营养， 以玉米、 葡萄糖补充能量， 日粮中可适当增加豆饼或鱼粉含量。提高蛋白质水平， 饲料中可添加不溶性粗砂或粗纤维饲料， 促进肌胃蠕动， 增加机械磨擦， 破坏球虫卵囊及孢子囊， 减少发病率。3.4.2.4 补充体液， 调节体内电解质及酸碱平衡， 弥补发病造成的血液、 组织液的大量流失。用 “先泻后复” 法解决， 即先用泻药促进毒素及坏死黏膜的排出， 然后用肠道收敛剂等措施消除自体中毒。饲喂抗球虫药一定要了解所喂料中是否添加抗球虫药物， 以免重复用药， 导致中毒或效果不佳。3.4.2.5 通过饮水给药， 健胃利尿， 保证鸡群健康生长。 笼养蛋鸡育成前在地面饲养， 用药同肉仔鸡， 从 15 日龄开始添加抗球虫药，一直到上笼后的一周停药。4 小结全面认识球虫病发生的特点及与其他鸡病的关系，早发现早治疗， 对管理及营养等诱发因素采取相应措施。完善消毒及卫生措施， 加强生物安全， 通风换气， 改善空气质量， 保证舍内空气清新。制订科学合理的用药、 喂料、 药物防治相结合的管理方案。进一步开发更为安全、 广谱、 高效、 使用简便的药物。参考文献：(6 篇。略) 经验交流 104-