《动物的食欲调控》PPT课件.ppt

动 物 食 欲 的 调 控 霍贵成 东北农业大学 哈尔滨市，150030 电话：045155190340 2003.11.19昆明 内 容 0 前言 1 采食量的重要性 2 食欲控制的中心机制 3 家畜食欲控制研究的方法 4 食欲调控因子 5 展望 0 0 前前 言言 吃的天然动机取决于食欲控制的生物机制与之相对 应的外界环境之间的复杂作用。 当动物的采食量不能满足其基本的维持和生存的能 量需要时，动物调整自身终止不必要功能。 当营养物质摄入量达到最佳条件时，能够满足动物 的基本代谢需要。 在完全遗传潜能条件下，目的在于提高动物的食欲 和采食量 。 0 0 前前 言言 食物 供应 食欲 采食量 营养/能量 能量储存 （瘦素）（-/+） 维持 （基础代谢） 生长 泌乳 繁殖 应激 内环境反应 中心和外周 （-/+）（-/+） （-/+） （-） （-） （+） （-/+） （-/+ ） 食欲控制的生理机制和适应应激（内环境稳定反应）与日粮能量分配、脂肪沉积、 基础代谢及生产力（生长、繁殖和泌乳）的相互作用。 1 1 采食量的重要性采食量的重要性 采 食 量 繁 殖 泌 乳 生 长 其他方面 延缓发情 降低再配效率 提高动物繁殖效率 配种前期提高采食量 采食量不足 猪的采食量和乳产量相关 限制奶牛和肉牛产奶量 采食量不足 充足的采食量 有助于动物生长 注射pST的猪采食量 下降10-20%。 2 2 食欲控制的中心机制食欲控制的中心机制 采 食 量 营养状况 （体脂肪储存） CNS食欲抑制网络 -MSH,CART CNS食欲刺激网络 NPY,AGRP,MCH,ORX 瘦 素 （-） （+） （-）（+） CNS:中枢神经系统;NPY=神经肽Y;AGRP=Agouti-Related Protein;MCH=黑素浓缩蛋白; ORX=orexin;-MSH=-黑素细胞刺激激素;CART=cocaine amphetamine-regulated transcript。 3 3 家畜食欲控制研究的方法家畜食欲控制研究的方法 肽类合成或重组蛋白表达 家畜的ORX和瘦素cNDA克隆 已经建立了用于监控 基因表达的cDNA工具 食欲调控子 cDNA或基 因组DNA序 列的解释 家畜食欲控制研究的方法 定点 诱变 新的兴奋剂和拮抗剂发展的机构-功能分析 cDNA克隆提供引物和探针 解释这些化合物在采食量和生 产力上的作用极其生理作用机制 用于激素生产 4 4 食欲调控因子食欲调控因子 4.1 瘦素（Leptin） 4.2 神经肽Y（Neutropeptide Y） 4.3 Agouti-Related Protein( AGRP) 4.4 黑素浓缩激素（Melanin-Concentrating Hormone,MCH） 4.5 Orexin,(ORX) 4.6 可卡因和苯异丙胺调节转录物（Cocaine and Amphetamine -Regulated Transcript，CART） 4.1 瘦素（Leptin） 瘦素是一种产生于脂肪组织中的16-kDa蛋白质激素，它的 含量与动物肥胖程度成比例。 瘦素发现于1995年，它的发现是非常重要的： v 澄清了涉及从外周到大脑能量状态信号的一个主要的丢失 链。 v 刺激了重新以食欲调控为中心目的的研究和操纵的兴趣。 施用瘦素可抑制采食量。 4.1 瘦素（Leptin） 瘦素 肥胖基因 脂肪组织 瘦素受体 采食量统 内分泌系统 繁殖 下丘脑 4.1 瘦素（Leptin） 脂肪细胞 中丘脑下部侧丘脑下部 带有食欲基因的细胞（抑制） 食欲缺乏细胞（激活） 抑制 食欲 瘦 素 瘦 素 4.2 4.2 神经肽神经肽Y Y（Neutropeptide YNeutropeptide Y ） 无神经肽 Y的小鼠，增重缓慢 v 是一种发现于外周和中枢神经系统的36个氨基酸肽 。 v 是一种食欲刺激因子 v 瘦素降低NPY水平，同时降低NPY诱导的采食量。 v NPY敲除小鼠比正常小鼠并不瘦。 v NPY路径可被GLP-1阻断，但不能被-MSH或神经降 压肽阻断。 v NPY至少有6个亚型，Y1和Y5受体亚型在食欲控制方 面起作用。 4.3 4.3 灰联蛋白（灰联蛋白（AGRPAGRP） AAGRPGRP 是一种主要存在于ARC中的132个氨基酸的蛋白质 AGRP表达禁 食 增 加 瘦 素 抑 制 2-脱氧 葡萄糖 增 加 食欲 增加 抑 制 CART、GLP-1或CRH 抑 制 4.3 4.3 灰联蛋白（灰联蛋白（AGRPAGRP） 用用RT-PCRRT-PCR进行青年猪组织中进行青年猪组织中AGRPAGRP的的mRNAmRNA扩增扩增 在下丘脑和垂体得到了AGRP的大量表达； 在胸腺、肾上腺和睾丸中得到略微低的水平； 在脂肪、肌肉、胰脏和肝脏中得到检出水平的表达。 4.4 4.4 黑素浓缩激素（黑素浓缩激素（MCHMCH） MCH 是一个环状的19个氨基酸肽，第一次是从鲑鱼的垂体腺中分离出来。 MCH表达禁 食 增 加 长 期 限 饲 碳水化 合物代谢 及脂肪氧 化抑制剂 增 加 食欲 增加 ob/ob小鼠的下丘脑 增 加 较高的 瘦 素 神经张力蛋白、GLP-1和-MSH AGRP或MC4R 拮抗剂SHU9119 增 加 4.4 4.4 黑素浓缩激素（黑素浓缩激素（MCHMCH） 在人类组织，胸腺、褐色脂肪组织、十二指肠和睾丸中MCH的mRNA 已经有报道 。 在小鼠的外周组织中，胃、肠和睾丸中发现MCH。 检测出小丘脑MCH的mRNA； 未在垂体、脂肪、肌肉、胸腺、脾脏、肾上腺、睾丸和肝脏中发现； 更有趣的是，在上面的所有组织中，很容易检测到MCH受体的转录物； 在小鼠的CNS之外，在脂肪组织中检测到MCH受体表达。 用用RT-PCRRT-PCR进行青年猪组织中进行青年猪组织中MCHMCH的的mRNAmRNA扩增扩增 4.5 4.5 食欲素食欲素（ORXORX） vORX第一次发现于小鼠。 v当直接将orexin施于这些动物的大脑中能提高采食量。 vORX的mRNA包括ORX-A和ORX-B的密码，紧密连接的肽链被三个编码 基本氨基酸的密码子隔开。 v在CNS以外，在垂体腺、睾丸和肠道中检测到ORX的表达。 v活动或冷应激能急速刺激下丘脑侧面的ORX表达。 vORX有两个G蛋白偶联受体，orexin的1型和2型受体（ORXR1和ORXR2 ）已被澄清。 1型受体对ORX-A比ORX-B有很强的亲和力； 2型受体对ORX肽链有同等的亲和力。 vORX受体广泛分布于CNS中，下丘脑中的ORXR1主要分布于VMN中， ORXR2主要分布于PVN中。禁食20h之后，在VMN和DMH中的ORXR1表 达提高，在ARC中的ORXR2表达也提高。 4.6 4.6 可卡因和苯异丙胺调节转录物(CART) CART 1995年发现，广泛存在CNS中。 抑 制 CART表达禁 食 抑 制 食欲 AGRP 饥饿诱导和NPY 增 加 5 展 望 v 家畜采食量的重要性勿庸质疑，然而，相对于实验啮齿动 物，有关家畜食欲控制的研究相对较少。 v 采食量调控的世界性兴趣，加之新的研究技术和方法的出 现，促进在多数家畜实验动物方面新的与食欲有关的研究剧增 。 v 新的生理数据将建立模型参数，将在食欲调控子表达上可 靠提供动物之间的高度对比。 v 用这样动物的cDNA，启动转录物模式化的研究。这些研