基于特定饲养场的脂质组学研究发现，GM3神经节苷脂可通过有丝分裂克隆扩增来调控猪的脂肪沉积

《Journal of Integrative Agriculture》：Depot-specific lipidomics identifies GM3 ganglioside as a regulator of fat deposition in pigs through mitotic clonal expansion

　　

潘建飞|杨春淮|赵成宇|刘学学|赵颖|陈传合|陶聪|林新满|水光侯|赵建国|王彦芳

中国农业农村科学院动物科学研究所动物生物技术育种国家重点实验室，北京100193，中国

摘要

高脂肪沉积会降低猪的饲料效率。因此，分析脂肪组织中的脂质并确定调控脂肪积累的关键靶点对于改善与脂肪相关的经济性状至关重要。在本研究中，我们对6个月大的莱芜猪（一种以高肌肉内脂肪含量而闻名的中国本土脂肪型品种）的9个脂肪沉积部位进行了脂质组分析，旨在识别具有特定功能的脂质以及调控脂肪积累的潜在靶点。我们发现，肌间脂肪组织的横截面积最小，根据脂质特征，这9个脂肪沉积部位可分为三类：皮下脂肪组织、内脏脂肪组织以及心包脂肪组织。在所有脂肪沉积部位中，背脂的内层含有最丰富的GM3神经节苷脂，这表明其在脂肪沉积过程中可能起重要作用。GM3神经节苷脂处理可减少猪前脂肪细胞中的脂质积累以及小鼠的脂肪沉积，同时还会降低与脂肪生成相关的基因表达。从机制上来看，参与GM3神经节苷脂生物合成的关键基因ST3GAL5的高表达水平与背脂中GM3神经节苷脂含量的升高有关。功能缺失实验表明，ST3GAL5基因敲低可通过调节有丝分裂克隆扩增，从而促进猪前脂肪细胞中的脂肪沉积并提高与脂肪生成相关基因的表达。总之，我们的研究为猪的脂肪沉积部位提供了全面的脂质组图谱，并表明GM3神经节苷脂及ST3GAL5基因可能是减少脂肪型猪品种脂肪沉积的潜在分子靶点。