IUGR豬的胰腺發(fā)育和內分泌功能及L--精氨酸的調節(jié)研究.pdf

1、子宮內發(fā)育遲緩(IUGR)對胰腺發(fā)育和內分泌功能有深遠影響，導致胰腺重量降低，胰腺β細胞凋亡增多，胰島素合成和分泌減少，從而阻礙仔豬的生長和代謝。本研究選用新生IUGR仔豬和正常體重(NBW)仔豬，系統(tǒng)研究IUGR對豬胰腺發(fā)育和內分泌功能的影響;并在哺乳仔豬人工乳中添加0.6％L-精氨酸（Arg），探討Arg對生后早期胰腺β細胞發(fā)育的調控作用。為研究胎兒期營養(yǎng)物質對子代豬胰腺的長期影響，在妊娠母豬不同蛋白質水平日糧中添加1％L-精氨酸（

2、Arg），探討L-精氨酸對子代豬胰腺β細胞發(fā)育和分泌功能的影響，并深入研究了其調控機制。
　　1.IUGR對仔豬生后胰腺生長發(fā)育的影響
　　試驗選用40頭初生IUGR仔豬(IUGR)和40頭正常體重仔豬(NBW)（杜長大三元雜交豬），每組4個重復，每個重復10頭仔豬。所有仔豬隨母豬哺乳至21d時斷奶，斷奶后飼喂同一日糧，自由飲水和采食。試驗期為160d。1、7、21、28、66和160d時，每組隨機選取4頭豬（每個重復選1頭

3、，n=4）進行屠宰取樣。測定體重、胰腺重、胰腺組織胰島素含量、胰腺形態(tài)學指標、胰腺胰島素蛋白表達、胰島β細胞增殖和凋亡。數(shù)據(jù)分析使用SPSS軟件進行t檢驗，結果表明:
　　(1)IUGR導致豬體重顯著降低（P＜0.05或P＜0.01），胰腺重除160d外均顯著降低（P＜0.05），表明生長發(fā)育受限。(2)IUGR豬胰腺組織中胰島素含量除28日齡外均顯著降低(P＜0.05)，胰島平均染色光密度(AOD)除66d外顯著減小(P＜0.0

4、1)，表明胰島素合成和儲備降低。(3)IUGR豬7、21、28、66d的單個胰島面積顯著減小，胰島細胞數(shù)目顯著減少（P＜0.05或P＜0.01）;1、7、21、66d胰島β細胞大小顯著減?。≒＜0.05或P＜0.01）;β細胞比例(BCF)除1d外均顯著減?。≒＜0.05或P＜0.01），β細胞質量(BCM)除21d外均顯著降低(P＜0.05);胰腺組織中胰島素陽性表達面積除Id外均減小（P＜0.05或P＜0.01），表明胰島結構發(fā)生改

5、變，胰腺β細胞數(shù)量減少。(4)IUGR導致胰島β細胞增殖指數(shù)(PI)顯著降低（P＜0.01），凋亡指數(shù)（AI）和AI/PI顯著升高（P＜0.01或P＜0.05），說明IUGR豬β細胞凋亡和增殖失衡。
　　2.L-精氨酸對IUGR哺乳仔豬胰腺生長發(fā)育的調控
　　選取12頭IUGR仔豬和6頭NBW仔豬自然哺乳至7日齡，將IUGR仔豬隨機分成兩組(n=6)，分別飼喂基礎人工乳(IUGR)和基礎人工乳+0.6％Arg(IUGR+Ar

6、g)，所有NBW仔豬飼喂基礎人工乳(NBW)，試驗期7d。仔豬14d時每組取4頭仔豬進行屠宰取樣，測定指標同試驗1。數(shù)據(jù)分析使用SPSS軟件進行單因素方差分析，并進行多重比較，結果表明:
　　(1)14d仔豬體重受IUGR影響顯著降低(P＜0.05)，補充Arg后IUGR仔豬體重明顯增加(P＜0.05)，但胰腺重量各組之間差異不顯著（P＞0.05）。(2)IUGR仔豬胰腺組織中胰島素含量極顯著降低（P＜0.01），但胰島平均染色光

7、密度與NBW豬差異不顯著（P＞0.05）;而Arg的添加使IUGR仔豬胰島素含量顯著升高(P＜0.05)，胰島平均染色光密度明顯增加(P＜0.01)，且與NBW豬差異極顯著(P＜0.01)。(3)IUGR仔豬單個胰島面積減?。≒＜0.05），胰島細胞數(shù)目也明顯減少(P＜0.01);胰島素陽性表達細胞數(shù)目、β細胞比例和β細胞質量極顯著降低（P＜0.01），β細胞大小顯著降低（P＜0.05），胰島素陽性表達面積顯著減小(P＜0.01);Ar

8、g干預后，IUGR仔豬胰島面積、胰島素陽性表達面積、胰島細胞數(shù)目、β細胞比例、β細胞質量均極顯著增加(P＜0.01)，β細胞大小顯著增加（P＜0.05）。(4)IUGR仔豬的β細胞PI顯著降低(P＜0.01)，AI顯著升高(P＜0.05)，AI/PI極顯著升高（P＜0.01）;補充Arg使IUGR仔豬β細胞PI顯著升高(P＜0.05)，AI/PI顯著降低(P＜0.05)，AI無明顯變化(P＞0.05)。說明生后早期補充精氨酸可以改善IU

9、GR仔豬的胰島結構，增加胰島素合成和胰島β細胞數(shù)量，改善β細胞增殖，減少β細胞凋亡從而彌補胎兒期的不足。
　　3.母豬日糧中添加精氨酸對子代豬胰腺生長發(fā)育的影響
　　選擇40頭妊娠母豬，分為4組:Pro1（飼喂蛋白質水平15.2％的基礎日糧）、Pro1+Arg（飼喂蛋白質水平15.2％的基礎日糧+1％Arg）、Pro2（飼喂蛋白質水平13.2％的基礎日糧）和Pro2+Arg（飼喂蛋白質水平13.2％的基礎日糧+1％Arg），

10、每組10頭豬。分娩后每組選取正常仔豬20頭和IUGR仔豬20頭，所有仔豬隨母豬哺乳至21d時斷奶，后飼喂同一正常日糧。出生后試驗期200d。仔豬于7、21、200d進行稱重，各組分別選取4頭NBW仔豬和4頭IUGR仔豬進行屠宰取樣，測定胰腺重、血清激素、血清生化指標和胰腺組織抗氧化指標。數(shù)據(jù)分析使用SPSS軟件GLM模型進行三因素方差分析，結果表明:
　　(1)Arg顯著提高了窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)和窩重（P＜0.01），降低了IU

11、GR發(fā)生率，但差異不顯著（P＞0.05）。Pro2降低了窩產仔數(shù)、窩產活仔數(shù)和窩重(P＜0.05)，IUGR發(fā)生率略有降低，但差異不顯著(P＞0.05)。
　　(2)IUGR使子代豬體重和胰腺重顯著降低（P＜0.05或P＜0.01）。Arg和Pro2對子代豬體重和胰腺重的影響不明顯(P＞0.05)。
　　(3)IUGR使子代豬血清Glu水平升高，21、200d時差異極顯著（P＜0.01）;Ins水平降低，7、21d時差異極顯

12、著（P＜0.01）;Lep水平降低，7、200d時差異顯著(P＜0.05或P＜0.01)。Arg提高子代豬7d時血清Glu水平（P＜0.01），降低21、200d時Glu水平（P＜0.01）。Pro2提高子代豬Ins水平（P＜0.01），降低21、200d時GH水平(P＜0.01或P＜0.05)，提高7、21d時Cor和Glu水平（P＜0.01）。
　　4.母豬日糧中添加精氨酸對子代豬胰腺β細胞發(fā)育的影響
　　試驗設計同試驗

13、3，采樣檢測胰腺形態(tài)、β細胞數(shù)量、β細胞增殖和凋亡，以及與發(fā)育相關的調控基因mRNA表達。結果表明:
　　(1)IUGR豬胰腺組織胰島細胞數(shù)目減少（P＜0.01），胰島面積減?。≒＜0.01）。Arg使子代豬胰島細胞數(shù)目增多(P＜0.01)，胰島面積增大（P＜0.01）。Pro2使子代豬胰島細胞數(shù)目減少（P＜0.01）;胰島面積減小，21d時差異極顯著(P＜0.01)，200d時差異顯著(P＜0.05)。
　　(2)IUGR

14、豬胰腺BCM降低(P＜0.01)，BCF減小（P＜0.01），胰島素陽性染色面積減?。≒＜0.01），平均染色光密度降低（P＜0.01）。Arg使子代胰腺BCM增加（P＜0.05），BCF增大（P＜0.05）;胰島素陽性染色面積和胰島平均染色光密度增大，7、200d時均差異顯著(P＜0.05)。Pro2降低子代胰腺β細胞質量，7d時差異顯著(P＜0.05)，200d時差異極顯著（P＜0.01）。
　　5.母豬日糧中添加精氨酸對子代

15、豬胰腺β細胞功能的影響
　　試驗設計同試驗3，采樣檢測與胰島素分泌相關的基因mRNA表達。結果表明:
　　(1)IUGR豬胰腺線粒體Na+-K+-ATP酶活性降低，21、200d時差異顯著(P＜0.01或P＜0.05);Ca2+-ATP酶活性降低（P＜0.01）;線粒體蘋果酸脫氫酶(MDH)活性降低，7、200d時差異顯著（P＜0.01或P＜0.05）;線粒體琥珀酸脫氫酶(SDH)活性降低（P＜0.01）。Arg提高子代胰腺

16、線粒體Na+-K+-ATP酶活性，7、21d時差異顯著(P＜0.01或P＜0.05)。
　　(2)IUGR豬胰腺NDUFA13的mRNA表達降低(P＜0.05);7、200d時UQCRB表達降低（P＜0.05）;UCP-2表達升高(P＜0.05)。Arg上調子代7d時胰腺NDUFA13表達（P＜0.05），下調7d時UCP-2表達（P＜0.05）。Pro2下調子代200d時UCP-2表達（P＜0.01）。
　　(3)IUGR

17、豬胰腺胰島素(INS)的mRNA表達顯著降低（P＜0.05）。IUGR下調豬胰腺Kir6.2、SUR1、Cav1的mRNA表達（P＜0.05或P＜0.01）。Arg上調子代胰腺INS表達，7、21d差異極顯著（P＜0.01）。
　　(4)IUGR下調豬胰腺Munc13a、SYN1a、SYT1的mRNA表達（P＜0.05或P＜0.01）。Arg上調子代胰腺Munc13a的mRNA表達，7、21d時差異極顯著（P＜0.01）;上調子代