动物的食欲调控

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动 物 食 欲 的 调 控,霍贵成,东北农业大学,哈尔滨市，,150030,电话：,0451,55190340,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,前 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,前 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,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,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,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,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：,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。,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,神经肽,Y,（,Neutropeptide Y,）,无神经肽,Y,的小鼠，增重缓慢,是一种发现于外周和中枢神经系统的,36,个氨基酸肽。,是一种食欲刺激因子,瘦素降低,NPY,水平，同时降低,NPY,诱导的采食量。,NPY,敲除小鼠比正常小鼠并不瘦。,NPY,路径可被,GLP-1,阻断，但不能被,-MSH,或神经降 压肽阻断。,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,灰联蛋白（,AGRP,）,A,GRP,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,灰联蛋白（,AGRP,）,用,RT-PCR,进行青年猪组织中,AGRP,的,mRNA,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,黑素浓缩激素（,MCH,）,M,CH,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,黑素浓缩激素（,MCH,）,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,RT-PCR,进行青年猪组织中,MCH,的,mRNA,扩增,4.5,食欲素,（,ORX,）,ORX,第一次发现于小鼠。,当直接将,orexin,施于这些动物的大脑中能提高采食量。,ORX,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。,在,CNS,以外，在垂体腺、睾丸和肠道中检测到,ORX,的表达。,活动或冷应激能急速刺激下丘脑侧面的,ORX,表达。,ORX,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。,ORX,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,可卡因和苯异丙胺调节转录物,(CART),C,ART 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,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。,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。,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。,用这样动物的,cDNA,，启动转录物模式化的研究。这些研究为在采食量控制理解方面的新进展提供潜能，可能有助于认识已知基因的新作用，检测至今未知的基因产物。,新基因序列阅读框的分析将更好地揭示食欲调控的其它神经激素和新的中心调控方向。,Leptin receptors(,),insulin receptors(,),melanocortin receptor 4(,),