馬青山，王長法，劉桂芹，李 艷

（聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東省黑毛驢高效繁育與生態(tài)飼養(yǎng)工程技術(shù)研究中心，山東省驢產(chǎn)業(yè)科技協(xié)同創(chuàng)新中心，山東聊城 252000）

乳脂作為乳制品中主要成分之一，其組分種類及含量是影響乳口感及營養(yǎng)價(jià)值的重要因素。乳脂代謝涉及到一個(gè)龐大、復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，受眾多激素及信號分子調(diào)控[1-2]。隨著研究的不斷深入，越來越多的研究表明microRNA（miRNA）也是乳腺組織脂肪代謝的重要調(diào)控因子[3-5]。miRNA 為一類單鏈非編碼小分子RNA，能夠從轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控基因表達(dá)，參與動物的生殖、生長及發(fā)育等多種生命活動[6]，還是肝臟和脂肪等脂質(zhì)代謝旺盛組織中脂肪代謝的關(guān)鍵調(diào)控因子[7]。本文對近年來miRNA 調(diào)控乳腺組織脂肪代謝的研究做一綜述，為從miRNA 層次研究乳脂代謝，進(jìn)而改善乳品質(zhì)提供參考。

1 miRNA 簡介

miRNA 是一類內(nèi)源性、長度約在21～22 個(gè)核苷酸的非編碼RNA（Non-Coding RNA，ncRNA），通過完全或不完全堿基配對的方式結(jié)合靶基因上的miRNA識別位點(diǎn)，導(dǎo)致目標(biāo)mRNA 翻譯抑制、脫腺苷化或發(fā)生降解，從而在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因表達(dá)[6]。研究表明，miRNA 參與調(diào)控細(xì)胞增殖、分化和凋亡等過程，并同糖代謝、脂代謝、蛋白質(zhì)代謝、胰島素抵抗及器官發(fā)育等多種機(jī)體生命活動密切相關(guān)[8]。

編碼miRNA 的基因可存在于基因間（Intergenic）或基因內(nèi)（Intragenic）。研究顯示，大多數(shù)miRNA 的基因位于編碼/非編碼蛋白基因的內(nèi)含子區(qū)域或非翻譯區(qū)（Untranslated Region，UTR）及基因組重復(fù)區(qū)域[9]。其中，內(nèi)含子區(qū)域的miRNA 可共享宿主基因的啟動子及調(diào)控元件，從mRNA 轉(zhuǎn)錄本上完成剪接[10]。miRNA在細(xì)胞內(nèi)的生物合成過程極為復(fù)雜，受到多種催化酶及輔助蛋白的協(xié)同調(diào)控，合成過程：①Pri-miRNA 生成，在細(xì)胞核內(nèi)RNA 聚合酶Ⅱ催化下，miRNA 基因及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄形成局部發(fā)夾結(jié)構(gòu)的初級miRNA 轉(zhuǎn)錄本（Primary miRNA Transcript，Pri-miRNA，長度>1 kb）[11]，發(fā)夾結(jié)構(gòu)通常包含于ncRNA 或mRNA 的內(nèi)含子中[12]；②Pre-miRNA 生成，在核Drosha-DGCR8 異二聚體作用下，Pri-miRNA 在發(fā)夾基部裂解形成60～70 個(gè)核苷酸的莖環(huán)中間體，稱為前體miRNA（PrecursormiRNA，Pre-miRNA）[13]；③Pre-miRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)，核膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白5（Exportin-5，EXP-5）識別Pre-miRNA 發(fā)夾3'突出部分的2 個(gè)核苷酸后[12]，在Ran-GTP 的輔助下將Pre-miRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)[14]；④Dicer 酶切割，在細(xì)胞質(zhì)中，Dicer-RNase-III 酶與Pre-miRNA 發(fā)夾基部的5'磷酸鹽和3'突出具有特殊的親和力，能夠識別Pre-miRNA 的雙鏈部分[15]，在離發(fā)夾底部約2 個(gè)螺旋處切割Pre-miRNA，形成22 個(gè)核苷酸的雙鏈miRNA（miRNA Duplex）[16]；⑤miRNA 成熟及RISC 組裝，雙鏈miRNA 在解旋酶作用下產(chǎn)生成熟miRNA（約為20 個(gè)核苷酸），互補(bǔ)鏈（miRNA*）多被降解，成熟miRNA 結(jié)合到由Argonaute 家族蛋白組成的復(fù)合物中，組裝形成RNA 誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RNA-Induced Silencing Complex，RISC）[17]，RISC 可與靶基 因mRNA 3′UTR 或CDS 序列的特異性位點(diǎn)結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控靶基因表達(dá)[15]。

隨著研究的深入，越來越多的miRNA 被發(fā)現(xiàn)和鑒定，miRNA、靶基因以及miRNA 同其他RNAs 互作的海量信息構(gòu)成了研究miRNA 的重要數(shù)據(jù)庫。常用數(shù)據(jù)庫包括miRBase、TargetScan、ENCORI、PITA、PicTar、RNAhybrid、miRWalk、DIANA-microT、miRNAMap 及Deepbase 等。其中，miRBase（v22，http://www.mirbase.org/）是存儲miRNA 信息最主要的公共數(shù)據(jù)庫之一，可提供miRNA 序列、注釋信息及靶標(biāo)基因預(yù)測等全方位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫已收錄271 個(gè)物種共38 589 個(gè)發(fā)夾前體和48 860 條成熟的miRNA 序列[18]。TargetScan（v7.2，http://www.targetscan.org/vert_72/）是預(yù)測miRNA 哺乳動物靶基因較為常用的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫通過尋找與miRNA 種子區(qū)匹配的保守8mer、7mer 和6mer位點(diǎn)對miRNA 的生物學(xué)靶點(diǎn)預(yù)測[19]，已覆蓋人、小鼠、大鼠、猩猩、恒河猴、奶牛、狗、負(fù)鼠、雞和青蛙等動物miRNA 靶基因信息。在研究miRNA 互作方面，ENCORI（2019 版本，http://starbase.sysu.edu.cn/index.php）數(shù)據(jù)庫覆蓋了包括32 種癌癥的10 882 個(gè)RNAseq 和10 546 個(gè)miRNA-seq 數(shù)據(jù)，可提供基于CLIPseq 和降解組測序挖掘的miRNA-ncRNA、miRNAmRNA、ncRNA-RNA、RNA-RNA、RBP-ncRNA 及RBP-mRNA 之間的相互作用分析[20]，這對研究miRNA功能及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有重要幫助。

2 乳脂代謝

乳脂代謝涉及到一個(gè)龐大、復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，受到眾多激素及信號分子等調(diào)控，包括脂肪酸、甘油三酯的攝入、轉(zhuǎn)運(yùn)、活化及合成，脂滴的形成和分泌等過程，相應(yīng)的關(guān)鍵基因：①脂蛋白酯酶（Lipoprotein Lipase，LPL）為血液及乳腺組織與脂肪酸攝入相關(guān)基因；②脂肪酸結(jié)合蛋白3（Fatty Acid Binding Protein 3，F(xiàn)ABP3）和白細(xì)胞 分化抗原36（Cluster of Differentiation 36，CD36）為胞內(nèi)脂 肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因；③長鏈?；o酶A 合成酶1（Acyl Coenzyme A Long-Chain l Synthetase，ACSL1）和乙酰輔酶A 合成酶1/2（Acetyl Coenzyme A Synthetase 1/2，ACSS1/2）為長鏈及短鏈脂肪酸活化胞內(nèi)活化相關(guān)基因；④乙酰輔酶A 羧化酶α（Acetyl-CoA Carboxylase Alpha，ACCα）和脂肪酸合酶（Fatty Acid Synthase，F(xiàn)ASN）為脂肪酸從頭合成相關(guān)基因；硬脂酰輔酶A 去飽和酶（Stearoyl Coenzyme A Desaturase，SCD）和脂肪酸去飽和酶1（Fatty Acid Desaturase 1，F(xiàn)ADS1）為脂肪酸去飽和相關(guān)基因；1-?；视土姿狨；D(zhuǎn)移酶6（1-Acylglycerol-3-Phosphate O-Acyltransferase 6，AGPAT6）、線粒體甘油-3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（Glycerol-3-Phosphate Acyltransferases，Mitochondrial，GPAM）和脂素1（LPIN1）為甘油三酯合成關(guān)鍵基因；⑤脂滴形成、分泌相關(guān)基因包括嗜乳脂亞家族1 成員A1（Butyrophilin Subfamily 1,Member A1，BTN1A1）、黃嘌呤脫氫酶（Xanthine Dehydrogenase，XDH）、脂滴包被蛋白2（Perilipin2，PLIN2）、脂肪分化相關(guān)蛋白（Adipocyte Differentiation Related Protein，ADRP）及黃嘌呤氧化還原酶（Xanthine Oxidoreductase，XOR），由上述基因組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)參與并調(diào)控乳脂代謝[1,21]。另外，調(diào)控機(jī)體脂質(zhì)代謝重要的轉(zhuǎn)錄因子對乳脂代謝通路中的關(guān)鍵酶及蛋白表達(dá)起到調(diào)控作用，如過氧化物酶體增殖物激活受體γ（Peroxisome Proliferators-Activated Receptorsγ，PPARγ）、固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1（Sterol Regulatory Element-Binding Protein 1，SREBP-1）、胰島素誘導(dǎo)基因1（Insulin Induced Gene 1，INSIG1）和肝X 受體（Liver X Receptor，LXR）等[1,22]。隨著候選基因篩選策略和比較基因組學(xué)研究方法的發(fā)展，更多的乳脂代謝相關(guān)的基因及調(diào)控因子被學(xué)者發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證功能，miRNA 便是其中一種重要的調(diào)控因子。

3 miRNA 調(diào)控脂質(zhì)代謝

在機(jī)體脂質(zhì)代謝調(diào)控領(lǐng)域，研究較多的轉(zhuǎn)錄因子包括SREBP-1C、PPARs 和LXRα等[23-25]。而 隨著研究的深入，miRNA 在脂質(zhì)代謝中重要的調(diào)控作用也逐漸被發(fā)現(xiàn)，研究報(bào)道較多的包括miR-33a/b、miR-96、miR-122、miR-182、miR-183、miR-17-5p、miR-10b/21/27b 和miR-130b 等，其調(diào)控脂質(zhì)代謝信號通路如圖1 所示。

研究表明，miR-33 可通過多種途徑調(diào)控脂質(zhì)代謝，miR-33a/b 可抑制ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ATP-Binding Cassette Transporter A1，ABCA1）的表達(dá)豐度，調(diào)控膽固醇從細(xì)胞輸出及高密度脂蛋白的生物合成[26-27]，這對維持細(xì)胞內(nèi)膽固醇動態(tài)平衡至關(guān)重要[28]；另外，miR-33a/b 還可調(diào)控參與脂肪酸β氧化的基因，如肉毒堿棕櫚酰基轉(zhuǎn)移酶1A（Carnitine Palmityl Transferase 1A，CPT1A）、肉堿氧位甲基轉(zhuǎn)移酶（Carnitine Oxymethyl Transferase，CROT）和羥輔酶A脫氫酶β亞基（Hydroxyacyl Coenzyme A Dehydrogenase Bβ-subunit，HADHB），進(jìn)而降低脂肪酸的分解代謝[29-30]，可知miR-33a/b 可結(jié)合多個(gè)靶基因序列，在不同層面調(diào)控宿主脂質(zhì)代謝。另有研究發(fā)現(xiàn)，微生物也可影響miR-33 表達(dá)，從而調(diào)節(jié)宿主脂質(zhì)代謝，結(jié)核分支桿菌（Mycobacterium tuberculosis）可誘導(dǎo)miR-33 及其互補(bǔ)鏈miR-33*表達(dá)，從而抑制巨噬細(xì)胞中參與自噬、溶菌酶和脂肪酸氧化的通路，以支持細(xì)菌自身復(fù)制[31]，這表明菌群-miRNA 互作在調(diào)控脂質(zhì)代謝中或許也發(fā)揮著重要作用。

miR-96/182/183 組成的miRNA 簇能夠通過靶向INSIG-2和F 框/WD-40 域蛋白7（F-Box and WD-40 Domain Protein 7，F(xiàn)BXW7）基因的3' 端非翻譯區(qū)，實(shí)現(xiàn)對其表達(dá)的負(fù)調(diào)控，并通過轉(zhuǎn)錄因子SREBP2調(diào)控脂肪酸的合成[7]，這表明miRNA 不僅可以直接結(jié)合脂代謝相關(guān)的靶基因，還可調(diào)控關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，從而在不同分子水平影響脂代謝。而miR-122、miR-10b/21/27b、miR-17-5p、miR-130b 和miR-454 都可調(diào)控細(xì)胞中PPARs表達(dá)豐度，從而影響機(jī)體膽固醇和脂肪酸代謝[32-36]，此外，miR-370 還可通過miR-122 間接作用，調(diào)節(jié)靶基因SREBP-1c、二酯酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶2（Diacylgycerol Acyltransferase 2，DGAT2）及CPT1的表達(dá)豐度，進(jìn)而導(dǎo)致肝臟中甘油三酯累積[37]，這表明miRNA-miRNA 之間存在互作并對靶基因表達(dá)產(chǎn)生影響。同時(shí)，miR-122 還可通過促炎性因子、AGPAT1及單酰甘油-O-?；D(zhuǎn)移酶1（Monoacylglycerol O-Acyltransferase 1，MOGAT1）影響著肝細(xì)胞的正常形態(tài)及功能[38]。此外，通過高通量miRNA 測序分析前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶/KEXIN9 型（Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9，PCSK9）和低密度脂蛋白受體（LowDensity Lipoprotein receptor，LDLR）基因敲除的小鼠發(fā)現(xiàn)，miR-33、miR-210 和miR-21a 以及之前未報(bào)道的miR-434 都與脂類代謝關(guān)系密切[39]。以上研究表明，miRNA 對動物脂質(zhì)代謝存在多層次互作調(diào)控，不單單是某個(gè)或幾個(gè)miRNA 對靶基因的直接作用，還存在miRNA-miRNA、miRNA-mRNA 及mRNA-mRNA 等多層次的綜合調(diào)控。

圖1 miRNA 調(diào)控機(jī)體脂質(zhì)代謝[7]

4 miRNA 調(diào)控乳脂代謝

4.1 參與調(diào)控乳脂代謝的miRNA 隨著研究的深入，miRNA 在動物乳腺發(fā)育及乳脂代謝過程中的重要調(diào)控作用日益受到關(guān)注。然而，已有報(bào)道表明，乳腺組織中脂肪代謝同機(jī)體脂質(zhì)代謝存在明顯的差異，miRNA調(diào)控方面亦是如此，這或許是由于乳腺細(xì)胞表達(dá)專屬的miRNA 所致[40]。因此，應(yīng)用高通量測序及基因芯片技術(shù)建立不同條件下乳腺組織miRNA 表達(dá)譜就顯得尤為重要。在人類研究中，Munch 等[41]對母乳脂質(zhì)進(jìn)行smRNA-Seq 發(fā)現(xiàn)了21 個(gè)新miRNA，而且存在于乳中外泌體內(nèi)的miRNA 對嬰兒發(fā)育起著重要的調(diào)控作用。還有研究發(fā)現(xiàn)母乳中的miRNA 主要來源于乳腺上皮細(xì)胞，而非母體循環(huán)系統(tǒng)[42]。對乳瘀和乳瘀+乳腺腫瘤的人乳樣本進(jìn)行測序，分別發(fā)現(xiàn)了271 個(gè)和140 個(gè)新的miRNA，這些miRNA 可能同乳腺癌的發(fā)生有關(guān)[43]。在反芻動物中的研究發(fā)現(xiàn)，Shen 等[44]對源自乳脂率差異極顯著的奶牛中分離的原代乳腺上皮細(xì)胞表達(dá)譜進(jìn)行測序分析，共發(fā)現(xiàn)292 個(gè)已知的miRNA 和116 個(gè)新的miRNA。Bu 等[45]也在牛乳腺組織中獲得99 條miRNA，其中miR-23a、miR-24、miR-143 和miR-103的表達(dá)水平較高。

目前，乳脂代謝相關(guān)的miRNA 及其作用的靶基因尚未完全發(fā)現(xiàn)，且通過與靶基因結(jié)合miRNA 或可影響上、下游相關(guān)基因表達(dá)。因此miRNA 對乳脂代謝的影響存在復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。miR-33、miR-103、miR-106、miR-200、miR-27、miR-25、miR-125、miR-130a、miR-141、miR-148、miR-183 和miR-454 等是目前研究較多的幾個(gè)乳脂代謝相關(guān)miRNA。研究發(fā)現(xiàn)，不同miRNA 對乳脂代謝的調(diào)控存在差異，miR-33a、miR-103 過表達(dá)可促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞甘油三酯的合成[46-47]，miR-141 通過抑制靶基因去乙酰化酶（Sirtuin1，SIRT1）表達(dá)，進(jìn)而上調(diào)奶牛乳腺上皮細(xì)胞乳脂代謝相關(guān)基因的表達(dá)[48]。與之相反，miR-25、miR-27a 及miR-454 都可抑制靶基因PPARs的表達(dá)，降低細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的合成[4,36,49]，miR-183 則可靶向山羊乳腺上皮細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的哺乳動物STE 20 激酶1（Mammalian Sterile 20-Like Kinase1，MST1）基因，抑制乳脂合成過程[50]。Chen 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)的miR-106b 導(dǎo)致奶牛乳腺細(xì)胞中甘油三酯和膽固醇含量下降，而抑制miR-106b 表達(dá)則使甘油三酯和膽固醇含量增加，進(jìn)而抑制乳脂合成。還有研究發(fā)現(xiàn)，羊乳腺組織中miR-103、miR-200a、miR-27a 及miR-23a 協(xié)同調(diào)控了乳腺脂肪酸合成過程，而且對相關(guān)基因的調(diào)控模式也存在差異[51]，這表明乳脂代謝過程受到眾多miRNA的協(xié)同調(diào)控，單一miRNA 可以調(diào)控多條mRNA，而且同一性狀或生理過程也可受到多個(gè)miRNA 的調(diào)控。

此外，在泌乳的不同階段miRNA 表達(dá)也存在差異。在人類中的研究發(fā)現(xiàn)，與足月母乳相比，早產(chǎn)兒母乳中miR-320a 表達(dá)豐度較低，而miR-148a 表達(dá)豐度較高[52]。沙袋鼠（Macropus Eugenii）不同泌乳階段乳內(nèi)miRNA 表達(dá)量存在差異表達(dá)，這些miRNA 可作為乳腺活動的假定標(biāo)記和功能候選信號以促進(jìn)幼仔的生長和發(fā)育[53]。對反芻動物的研究發(fā)現(xiàn)，奶牛產(chǎn)奶高峰期表達(dá)的1 692 810 個(gè)reads 中，在干奶期僅有34%表達(dá)；差異表達(dá)的173 個(gè)miRNA 中，在泌乳高峰期有165 個(gè)表達(dá)量下調(diào)[54]。乳山羊乳腺泌乳早期和晚期miRNA 表達(dá)譜也同樣存在差異[47]，這表明miRNA 的表達(dá)模式或許隨著動物的生理狀態(tài)、泌乳階段等而發(fā)生變化。

4.2 miRNA 調(diào)控乳脂代謝的靶基因 獲知miRNA 的靶基因?qū)M(jìn)一步明確其調(diào)控的信號通路至關(guān)重要。調(diào)控乳腺組織乳脂代謝miRNA 的靶基因功能主要集中在乳脂的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)、氧化及分泌等過程（表1）。

如表1 所示，miRNA 調(diào)控乳脂代謝相關(guān)的靶基因數(shù)目眾多，其中miR-135a 作用于極低密度脂蛋白受體（Very Low Density Lipoprotein Receptor，VLDLR）基因[63]，miR-214 靶基因?yàn)镠ADHB基因[54]，miR-34b 通過靶基因脫帽酶1A（Decapping Enzyme 1A，DCP1A）調(diào)節(jié)乳脂合成[58]，而miR-26 家族靶基因?qū)儆赑I3K-Akt、MAPK信號通路和脂肪酸生物合成通路[56]。進(jìn)一步分析可知，單一靶基因可受到多個(gè)miRNA 調(diào)控，如調(diào)控靶基因PPAR的miRNA 包括miR-17-5p、miR-130a，調(diào)控靶基因過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子-1（Peroxisome Proliferator-activated ReceptorγCoactivator-1，PGC-1）相關(guān)的miRNA 包括miR-17-5p、miR-25，調(diào)控靶基因FAS相關(guān)的miRNA 包括miR-103、miR-148，調(diào)控靶基因HADHB相關(guān)的miRNA 包括miR-33a/b、miR-214，調(diào)控靶基因ABCA1相關(guān)的miRNA 包括miR-33a/b、miR-106，而miR-10a、miR-15b、miR-142-5p 及miR-374b都可能作用于溶質(zhì)載體家族30 成員4（Solute Carrier Family 30 Member 4，SLC30A4）基因[54]，從而對乳脂代謝進(jìn)行調(diào)控。對小鼠乳腺上皮細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，miR-142-3p 的靶基因?yàn)榇呷樗厥荏w（Prolactin Receptor，PRLR），在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平調(diào)控PRLR的表達(dá)；miR-142-3p 還可以影響SREBP1、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Serine/Threonine-Protein Kinase，AKT1）、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（Mammalian Target of Rapamycin，mTOR）、核糖體蛋白S6 激酶（Ribosomal Protein S6 Kinase 1，S6K1）及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子5（Signal Transducers and Activators of Transcription 5，STAT5）等泌乳信號基因的表達(dá)，調(diào)控小鼠乳腺上皮細(xì)胞的增殖及泌乳[62]。此外，miRNA 對靶基因還存在協(xié)同調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，miR-148a 和miR-17-5p 可協(xié)同作用于靶基因PGC-1和PPARA，進(jìn)而調(diào)節(jié)乳腺細(xì)胞脂質(zhì)代謝[55]?？梢姡琺iRNA 對乳腺組織脂肪代謝相關(guān)靶基因具有重要的調(diào)控作用，而且存在協(xié)同調(diào)控機(jī)制，但調(diào)控網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜，深入解析miRNA 參與的乳脂代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)將對調(diào)節(jié)乳脂率、改善乳品質(zhì)具有重要幫助。

表1 乳脂代謝相關(guān)的miRNA 靶基因及其功能

5 miRNA 與乳品質(zhì)

如前所述，miRNA 在奶牛乳腺發(fā)育、泌乳過程及乳品質(zhì)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。對不同乳品質(zhì)奶牛乳腺組織進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，miR-152 在高乳品質(zhì)奶牛乳腺中的表達(dá)豐度明顯高于低乳品質(zhì)奶牛，其靶基因DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）表達(dá)豐度顯著降低[64]。蔣磊[65]研究也發(fā)現(xiàn)，miR-148b 在奶牛乳腺組織中呈現(xiàn)出類似的表達(dá)豐度。共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析則證實(shí)miR-148a 是影響奶牛泌乳率的重要因素[66]。王學(xué)輝[67]通過高通量測序技術(shù)分析高乳品質(zhì)與低乳品質(zhì)荷斯坦奶牛乳腺組織差異mRNA 及miRNA，發(fā)現(xiàn)7 個(gè)同乳脂和乳蛋白合成相關(guān)的差異基因及其調(diào)控miRNA，即KDR（miR-424-5p 及miR-450b）、IRS1（miR-424-5p、miR-214 及miR-154b）、IGF2（miR-9-5p、miR-409、miR-182 及miR-31）、TGFB3（miR-2888）、SREBF1（miR-154b）、PFKFB3（miR-2888）和PCK2（miR-382）。另有研究表明，bta-miR-145 通過調(diào)節(jié)靶基因肌動蛋白結(jié)合蛋白1（Fascin Actin-Bundling Protein 1，F(xiàn)SCN1）提高乳腺上皮細(xì)胞增殖活力，進(jìn)而影響乳腺細(xì)胞功能[68]。上述研究進(jìn)一步證實(shí)，在乳腺發(fā)育及乳品質(zhì)調(diào)控中，miRNA 起重要作用。此外，Wang 等[69]研究發(fā)現(xiàn)，低品質(zhì)飼料（玉米秸稈和稻草）影響奶牛飼料利用相關(guān)miRNA 表達(dá)豐度，如瘤胃miR-99b、十二指腸miR-2336、空腸miR-652、肝臟miR-1 和乳腺miR-181a，從而對下游產(chǎn)奶過程及乳品質(zhì)產(chǎn)生影響，這表明飼料中營養(yǎng)成分也會影響動物miRNA 表達(dá)，進(jìn)而影響乳品質(zhì)。

雖然目前關(guān)于miRNA 調(diào)控乳腺組織乳脂代謝的研究主要集中在細(xì)胞水平[36,50,58]，但相關(guān)研究結(jié)果可作為指導(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù)。Jabed 等[70]應(yīng)用靶向miRNA 技術(shù)成功敲除了牛奶中98%的β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，BLG），且提升了酪蛋白含量，顯著降低了牛奶致敏性，改善了乳品質(zhì)，這暗示靶向miRNA 表達(dá)技術(shù)可能是一種改良乳成分的有效策略。然而，在動物體內(nèi)，miRNA 調(diào)控乳脂代謝靶基因的同時(shí)，又受到轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞因子及環(huán)境因素的調(diào)節(jié)，這些復(fù)雜的因素交織成為一個(gè)龐大、復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，而目前對該網(wǎng)絡(luò)尚知之甚少，因此，在養(yǎng)殖動物體內(nèi)通過miRNA 調(diào)控乳脂代謝，進(jìn)而改善乳品質(zhì)仍存在較大難度。

6 小 結(jié)

綜上分析，miRNA 可參與乳腺組織脂質(zhì)代謝相關(guān)基因和/或轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，進(jìn)而影響乳脂率和乳品質(zhì)，相關(guān)研究將為乳脂調(diào)控、生物標(biāo)記物篩選及分子育種開辟新的方法和途徑。然而，目前miRNA 對乳脂代謝調(diào)控的研究還有很多問題值得深入研究：①由于單個(gè)miRNA 可結(jié)合多個(gè)靶基因，而一個(gè)基因又可能被多個(gè)miRNA 靶向調(diào)控，因此在乳脂代謝中miRNA同mRNA 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍然復(fù)雜，尚需探索；②乳脂代謝相關(guān)miRNA 的功能驗(yàn)證多源自細(xì)胞試驗(yàn)，如乳腺上皮細(xì)胞。在動物試驗(yàn)及養(yǎng)殖生產(chǎn)中miRNA 的變化規(guī)律及所發(fā)揮的功能是否能夠重現(xiàn)，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證；③循環(huán)在細(xì)胞外的miRNA 也具有生物調(diào)控活性[71]，外源miRNA 對動物乳脂代謝的影響、乳中外泌體內(nèi)miRNA的非營養(yǎng)功能分析及其是否會對初生子代產(chǎn)生影響尚需深入研究。未來，隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)、整合蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、多組學(xué)聯(lián)合技術(shù)及系統(tǒng)生物學(xué)方法的應(yīng)用普及，以及國內(nèi)外miRNA 數(shù)據(jù)庫資源的不斷豐富和完善，將更有助于探明miRNA 對乳脂代謝方面的調(diào)控機(jī)制，進(jìn)而為調(diào)節(jié)乳脂率及改善乳品質(zhì)提供理論依據(jù)。