鹅肝脏沉积脂肪能力强,在短期内能形成严重的脂肪变性。在哺乳动物,严重的肝脂肪变性通常伴有肝炎、纤维化等不可逆病变与损伤。然而,鹅脂肪肝(或肥肝)在一定条件下可恢复到原样而不发生明显的病理变化,提示鹅肥肝的形成可能存在独特机制。哺乳动物的脂肪肝研究结果表明胰岛素抵抗是脂肪肝形成的重要机制,炎症、内质网应激、神经酰胺通路可促进胰岛素抵抗的发生。然而,本课题组发现,尽管胰岛素抵抗在鹅肥肝形成中扮演重要角色,但鹅肥肝并未出现炎症、内质网应激和神经酰胺通路的激活。因此,发现胰岛素抵抗形成的新机制将有助于阐明鹅肥肝的形成机制。胰岛素样生长因子结合蛋白 2(Insulin-like growth factor binding protein 2,IGFBP2)是胰岛素样生长因子家族基因(IGFBPs)中的一员,其生物学功能多样化,肝脏是其主要分泌场所,且参与细胞的能量和脂肪代谢。因此,对IGFBP2在鹅肥肝形成中的作用及相关机制进行研究,将促进鹅肥肝形成机制的阐明。本研究利用荧光定量PCR(qRT-PCR)、细胞培养、基因干扰(过表达或敲减)等技术测定鹅肥肝形成过程中IGFBP2的表达,筛查影响IGFBP2表达的脂肪肝形成相关因子,分析IGFBP2的转录调控机制,揭示IGFBP2的功能,以及IGFBP2的可能作用机制,旨在阐明IGFBP2在鹅肥肝形成中的作用及相关机制。本研究的主要内容和结果如下:1.IGFBP2基因在填饲鹅肝脏、胸肌和腹脂中的表达规律研究。本研究利用实时荧光定量技术测定了填饲组与对照组朗德鹅胸肌、腹脂和肝脏中的IGFBP2基因表达水平。结果显示,填饲显著抑制了鹅脂肪代谢相关组织(肝脏、胸肌、腹脂)中的IGFBP2基因的表达,提示其在鹅脂肪代谢过程中扮演重要角色。2.脂肪肝形成相关因子对IGFBP2基因表达调控的研究。利用鹅原代肝细胞作为模型研究脂肪肝形成相关因子(葡萄糖、胰岛素、油酸、亚油酸、棕榈酸、胆固醇)对IGFBP2基因表达水平的调控作用。结果显示,葡萄糖、胰岛素、亚油酸分别处理鹅原代肝细胞后,抑制了肝细胞中IGFBP2基因的表达;胆固醇处理鹅原代肝细胞后,IGFBP2基因的表达量极显著上调;棕榈酸和油酸处理鹅原代肝细胞后对IGFBP2基因的表达没有显著性影响。3.IGFBP2基因的转录调控研究。根据火鸡同源序列设计IGFBP2基因上游序列引物进行PCR扩增,经克隆测序获得其上游序列。通过Gene Regulation在线软件对鹅IGFBP2基因的上游序列进行转录因子预测,筛选出候选转录因子Oct-1。使用Oct-1活性调节剂维甲酸处理鹅原代肝细胞。结果发现维甲酸能使IGFBP2基因的表达量显著上调。这初步说明转录因子Oct-1可能介导IGFBP2基因的表达调控。4.IGFBP2基因对鹅肝细胞脂肪沉积影响的研究。以鹅原代肝细胞为模型,过表达和干扰IGFBP2基因后,使用油红O染色检测细胞中的脂肪沉积情况。结果发现,鹅原代肝细胞在转染IGFBP2基因过表达载体48小时后,IGFBP2基因的表达水平急剧上升,细胞内的脂滴沉积也明显少于转染空载体的对照细胞。相反,通过RNA干扰技术抑制鹅原代肝细胞中IGFBP2基因的表达,结果发现伴随IGFBP2基因表达量的减少,鹅原代肝细胞中的脂滴沉积明显增多。说明IGFBP2基因具有抑制脂肪合成的作用,这与脂肪形成过程中IGFBP2基因在不同组织中的表达抑制相一致。5.IGFBP2基因对PI3K-Akt通路中关键基因的表达调控研究。利用真核过表达载体,诱导鹅原代肝细胞中IGFBP2基因的高表达,这种高表达导致了 IGF-1、PI3K和AKTIP基因的表达量显著下调,RTK基因显著上调;不过,通过RNA干扰技术抑制IGFBP2基因的表达并没有出现相反的结果,即除IGF-1基因出现未达到显著水平的表达上调外,其他基因的表达量均未发生显著的变化,这可能与IGFBP其他家族基因的补偿作用有关。IGFBP2基因的过表达试验表明IGFBP2基因可以通过转录调控方式对PI3K-Akt信号通路发挥调控作用。综上所述,这些发现表明IGFBP2的表达抑制可能通过调控PI3K-AKT信号通路促进细胞中的脂肪沉积,且表达受高葡萄糖、高胰岛素和高亚油酸的抑制,因此IGFBP2基因在鹅肥肝形成过程中扮演重要的角色。