IGF1 c.258 A>G同义突变调控乳脂代谢的转录组与代谢组学机制研究

为解决IGF1基因同义突变(c.258A>G)对乳脂代谢调控机制不清的问题，研究人员通过肝脏转录组学、乳腺脂质代谢组学及Western blot等技术，发现该突变通过上调LPL表达、下调SREBP1/FASN通路显著降低乳脂含量（50%），为靶向育种提供了新靶点。

　　

乳脂是哺乳动物乳汁中最重要的能量来源之一，其含量直接影响婴幼儿发育和乳制品品质。然而，乳脂合成的遗传调控机制仍存在诸多未解之谜。胰岛素样生长因子1（IGF1）作为调控代谢的关键因子，其基因多态性虽被报道与乳脂性状相关，但具体机制尤其是同义突变的功能研究仍属空白。吉林大学的研究团队在《Journal of Advanced Research》发表的研究，首次揭示了IGF1 c.258A>G同义突变通过多组学联动调控乳脂代谢的分子机制。

研究采用肝脏转录组测序、乳腺脂质代谢组学、Western blot验证等技术，构建了野生型（WT）与纯合突变（Ho）小鼠模型。通过检测8周龄小鼠肝脏差异基因、哺乳第2天（L2D）母鼠乳脂含量及乳腺代谢物变化，结合蛋白互作网络分析，系统解析了该突变的生物学效应。

研究结果显示：在肝脏转录组中，突变导致439个差异基因，其中脂代谢相关基因LPL表达上调10倍，而Acot3、Eci3等下调80-90%。表型分析发现，Ho母鼠乳脂含量降低50%，乳脂球数量减少70%，但体脂沉积无显著差异。代谢组学进一步揭示突变使乳腺中甘油三酯（TAG）的饱和脂肪酸（如10:0、26:0）和多不饱和脂肪酸（如20:4 ARA）含量下降10-50%，同时影响鞘磷脂（如Hex1Cer）组成。机制研究表明，突变通过2.5倍上调LPL表达促进TAG水解，协同下调SREBP1/FASN通路抑制脂肪酸合成，最终改变乳脂代谢。

这项研究的重要意义在于：首次阐明IGF1同义突变通过“LPL上调-TAG水解”与“SREBP1/FASN下调-脂肪酸合成抑制”双重通路调控乳脂代谢，为理解非编码变异的生物学功能提供了范例。发现的ARA等关键脂肪酸变化为婴幼儿配方奶粉优化提供了理论依据，LPL等靶点可为奶牛分子育种提供新策略。未来需进一步探究LPL活性调控机制及IGF1与Acot3等基因的互作关系，以完善乳脂代谢调控网络。