基于脂滴蛋白组学揭示共轭亚油酸调控山羊乳脂肪球大小的分子机制

本研究通过添加共轭亚油酸（CLA）诱导山羊乳脂肪抑制（MFD），首次证实乳腺脂滴（LD）直径决定乳脂肪球（MFG）大小，发现ATG5、PLIN1等关键蛋白通过糖脂代谢通路调控LD融合与降解，为改善乳品营养品质提供新靶点。

　　

乳制品的营养价值与乳脂肪球（MFG）大小密切相关。较小MFG含有更多乳脂肪球膜（MFGM）和极性脂质，能促进婴幼儿神经系统发育并改善成人脂代谢。然而，MFG大小的调控机制尚不明确，尤其是其前体——乳腺脂滴（LD）的直径如何影响MFG形成仍是未解之谜。现有研究表明，富含长链脂肪酸的饲料（如棕榈油）可改变MFG粒径，但缺乏对乳腺LD动态变化的直接证据。

河南农业大学动物科技学院的研究团队在《Journal of Dairy Science》发表的研究中，通过给泌乳期萨能奶山羊添加90 g/d共轭亚油酸（CLA），结合激光粒度分析、油红O染色和脂滴蛋白质组学技术，首次建立了LD直径与MFG大小的定量关系模型。研究采用12头泌乳山羊随机分为对照组和CLA组，通过28天喂养实验收集乳样和乳腺组织，利用Mastersizer 3000分析MFG粒径参数（D_[3,2]、D_[4,3]），超速离心法提取LD进行纳米液相色谱-质谱联用（nano-HPLC-MS/MS）检测，并通过WGCNA构建蛋白共表达网络。

MFG与LD的粒径相关性

CLA使MFG体积平均直径（D_[4,3]）从3.78 μm降至2.52 μm，同时乳腺LD平均直径从1.70 μm减小至1.20 μm。回归分析显示二者存在线性关系：Y_D[3,2] = 1.8776x ? 1.1984（R²=0.7765），证实LD直径直接决定MFG大小。粒径分布显示，CLA使小粒径MFG（<1.5 μm）占比显著增加，而大粒径MFG（≥3.0 μm）减少。

关键蛋白调控机制

蛋白质组学鉴定出299个差异表达蛋白。CLA上调脂滴自噬相关蛋白（ATG5、ATG7）和脂解酶（LDHA、MGL），下调脂合成关键酶（FASN、SCD）和LD稳定蛋白PLIN1。WGCNA分析发现MEblue模块（含SOD1、LPL等）与MFG大小正相关，而MEturquoise模块（含ATG5、FABP5等）呈负相关。功能富集显示这些蛋白通过AMPK信号通路、磷脂转移（PEMT介导的PE/PC比例变化）和胰岛素通路调控LD融合与降解。

生物学意义

该研究揭示了CLA通过四重机制调控LD直径：（1）增加磷脂酰乙醇胺甲基转移酶（PEMT）表达，降低磷脂酰乙醇胺（PE）含量，抑制LD融合；（2）抑制脂肪酸合成酶（FASN）减少甘油三酯（TG）积累；（3）激活单酰基甘油脂肪酶（MGL）促进脂解；（4）诱导自噬相关蛋白（ATG）生成小粒径LD。这些发现为定向调控乳脂肪球粒径、开发功能性乳制品提供了分子靶点，Menglu Zhang等作者的研究成果对改善婴幼儿配方奶粉和代谢综合征人群乳品选择具有重要指导价值。