秦昆鵬 李 響 尹 月 趙玉蓉

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128)

家禽的胴體質(zhì)量是影響?zhàn)B禽業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的主要指標(biāo)之一，而腹部、皮膚和肌肉內(nèi)脂肪是影響雞胴體質(zhì)量的三大決定因素。過多的脂肪沉積會降低飼料利用率、提高生產(chǎn)成本、降低肉品質(zhì)等[1]。因此，研究雞的脂肪生成及調(diào)控機(jī)制對提高養(yǎng)雞業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。除此以外，基因組序列比對結(jié)果表明，雞的基因組與人類存在相似性，60%的雞基因與人類基因高度相似[2]。因此，研究雞的脂肪代謝與調(diào)控機(jī)制對預(yù)防人類肥胖及肥胖并發(fā)疾病也有參考意義。本文對雞體內(nèi)的脂肪生成過程及分子水平上的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為雞脂肪代謝研究提供參考。

1 雞脂肪生成過程

動物機(jī)體內(nèi)的脂肪生成是脂肪酸的從頭合成到以甘油三酯(TG)形式在機(jī)體內(nèi)沉積的過程。對大多數(shù)哺乳動物而言，脂肪組織是脂肪酸從頭合成的主要場所，但家禽與哺乳動物不同，其脂質(zhì)(脂肪酸、TG、膽固醇等)生成的主要場所在肝臟[3]。所以，雞的脂肪生成過程主要包括了雞肝臟內(nèi)脂肪酸的從頭合成、肝臟內(nèi)TG的合成、脂蛋白的分泌和降解以及TG再合成(圖1)。

肉雞飼糧中攝入的碳水化合物是肝臟內(nèi)脂肪酸從頭合成原料的主要來源[4]。攝入的碳水化合物(葡萄糖)經(jīng)糖代謝途徑可以轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，作為原料合成脂肪酸[5-6]。脂肪酸合成之后，在雞的肝臟內(nèi)主要通過甘油-3-磷酸(G3P)途徑合成TG[3]。合成的TG不溶于水，其在血液運(yùn)輸過程中無法以游離態(tài)存在，所以需要通過與載脂蛋白結(jié)合起來，以脂蛋白的形式在血液中運(yùn)轉(zhuǎn)。與哺乳動物一樣，在雞肝臟細(xì)胞內(nèi)從頭合成的TG通過與載脂蛋白結(jié)合形成極低密度脂蛋白(VLDL)分泌到血漿[7]。雞肝臟細(xì)胞內(nèi)分泌的脂蛋白進(jìn)入血漿后會流經(jīng)脂肪和肌肉等組織，胰島素可以激活毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上的脂蛋白脂肪酶(LPL)水解VLDL中的TG，釋放出脂肪酸進(jìn)入組織細(xì)胞中[8]。在組織細(xì)胞中，脂肪酸與甘油-3-磷酸再次合成TG并沉積[7]。

2 雞脂肪生成的調(diào)控及其作用機(jī)制

雞的脂肪生成與機(jī)體多種代謝活動密切相關(guān)，具有復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。大量的基因、轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控的miRNA、一些脂肪代謝相關(guān)的激素以及體外營養(yǎng)因素都對雞的脂肪生成過程具有調(diào)控作用。

TG：甘油三酯 triglyceride；GPAT：磷酸甘油轉(zhuǎn)?；?glycerol-3-phosphate acvltransferase；LPA：溶血磷脂酸 lysophosphatidic acid；AGPAT：?；姿岣视娃D(zhuǎn)酰基酶 1-acylglycerol-3-phosphate acyltransferase：PA：磷脂酸 phosphatidic acid；PAP：磷脂酸磷酸酶 phosphatidic acid phosphohydrolase；DAG：二酰基甘油 diacylglycerol；DGAT：二酰基甘油?；D(zhuǎn)移酶 diacylglycerol acyltransferase；VLDL：極低密度脂蛋白 very low density lipoprotein；FFA：游離脂肪酸 Free fatty acid；LPL：脂蛋白脂肪酶 lipoprotein lipase；G3P：甘油-3-磷酸 glycerol-3-phosphate。

2.1 基因的調(diào)控

脂肪生成的各個階段均存在許多基因編碼的酶和蛋白參與調(diào)控。編碼乙酰輔酶A羧化酶(ACC，基因名ACACA)、脂肪酸合酶(FAS，基因名FASN)、硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD，基因名SCD)、超長鏈脂肪酸延伸酶6(ELOVL6，基因名ELOVL6)和檸檬酸裂解酶(ACLY，基因名ACLY)的基因在雞的脂肪酸從頭合成中發(fā)揮了重要調(diào)控作用[9-13]。雞脂肪酸從頭合成的2個最關(guān)鍵的調(diào)控基因是ACACA和FASN，前者編碼的ACC可以催化乙酰輔酶A活化，轉(zhuǎn)化為丙二酰輔酶A才能作為底物參與脂肪酸的從頭合成[14]；而后者編碼的FAS則催化底物丙二酰輔酶A進(jìn)入脂肪酸合成反應(yīng)，每進(jìn)行1次合成反應(yīng)可以在乙?；幕A(chǔ)上實現(xiàn)2個碳原子的延長，經(jīng)7次循環(huán)后最終生成棕櫚酸[15]。由于FAS對碳鏈長度的專一性，在雞體內(nèi)脂肪酸的合成步驟僅限于生成棕櫚酸，脂肪酸碳鏈的延長需要超長鏈脂肪酸延伸酶(ELOVL)基因的參與。ELOVL基因家族共有7個成員組成，分別為ELOVL1～7。ELOVL6基因編碼的ELOVL6是唯一參與脂肪酸從頭合成的延伸酶[16]，其為長鏈脂酰基延長反應(yīng)的關(guān)鍵限速酶，可以促進(jìn)C12、C14、C16脂肪酸的延長，并且負(fù)責(zé)飽和脂肪酸合成的最后一步，最后形成C16棕櫚酸或C18硬脂酸。組織中對胰島素敏感性尤其重要的C18與C16脂肪酸的比率也由其活性控制[16-17]。另外，ELOVL5在雞體內(nèi)長鏈不飽和脂肪酸的合成中具有重要作用，參與ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸(PUFA)的合成，所以雞肉也被視為ω-3PUFA中二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的重要來源[3]。SCD基因編碼的SCD也是脂肪酸合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶，控制著機(jī)體不飽和脂肪酸的合成。機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的不飽和脂肪酸主要為棕櫚油酸和油酸，兩者是棕櫚酸和硬脂酸在SCD作用下脫飽和而產(chǎn)生[11]。

脂肪酸在雞肝臟內(nèi)合成之后還需要經(jīng)過脂肪酸的激活、TG的合成、脂蛋白的組裝等一系列反應(yīng)才能以脂蛋白形式分泌出去。在這些反應(yīng)中，長鏈脂酰輔酶A合成酶(ACSL)基因家族、磷酸甘油轉(zhuǎn)酰基酶(GPAT)基因家族、?；姿岣视娃D(zhuǎn)酰基酶(AGPAT)基因家族、磷脂酸磷酸酶(PAP)基因家族、二?；视王；D(zhuǎn)移酶(DGAT)基因家族和微粒體甘油三酯轉(zhuǎn)移蛋白(MTP)基因家族等均發(fā)揮了重要調(diào)控作用。脂肪酸在與甘油-3-磷酸合成TG之前需先進(jìn)行活化，也就是脂肪酸激活，催化這一過程的是ACSL基因家族編碼的ACSL。目前的研究表明，ACSL有5個成員(ACSL1、ACSL3～6)[18]，各個成員在不同的組織發(fā)揮特定作用。在雞的肝臟中主要由ACSL1參與到脂肪酸的活化，催化長鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂酰輔酶A，參與TG的合成[19]。GPAT基因家族、AGPAT基因家族、脂素(LPIN)基因家族、DGAT基因家族則通過編碼對應(yīng)的酶直接調(diào)控雞肝臟內(nèi)TG的合成[20-21]。GPAT共有4個亞型(GPAT1～4)，其中GPAT1、2位于線粒體外膜，GPAT3、4則位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，調(diào)控磷酸甘油途徑的第1步，催化脂酰輔酶A和甘油-3-磷酸合成為溶血磷脂酸(LPA)[21]。TG合成的第2步主要由AGPAT調(diào)控。AGPAT也有多個亞型，其中AGPAT1～5位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，可以催化脂酰輔酶A和LPA合成磷脂酸(PA)[22-23]。磷脂酸需要在位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的PAP(包括PAP1～3)[24]催化下脫磷酸生成二酰基甘油(DAG)，DAG再經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上DGAT(包括亞型DGAT1、2)催化下與脂酰輔酶A合成TG[25](圖2)。MTP基因編碼的MTP則負(fù)責(zé)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡中新生成TG的轉(zhuǎn)運(yùn)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡中生成的TG需要在MTP的幫助下進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)才能與載脂蛋白結(jié)合。目前的研究表明，MTP協(xié)助脂質(zhì)分子在囊泡間的轉(zhuǎn)運(yùn)是通過其穿梭機(jī)制實現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)內(nèi)包含與脂質(zhì)高親和及低親和的2個結(jié)合位點，脂質(zhì)高親和位點為脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)，可與脂質(zhì)結(jié)合；脂質(zhì)低親和位點則與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相關(guān)聯(lián)，參與MTP在囊泡間的轉(zhuǎn)運(yùn)，為膜上關(guān)聯(lián)區(qū)；囊泡內(nèi)新生的TG先與MTP結(jié)合，通過其囊泡穿梭機(jī)制轉(zhuǎn)移出囊泡，然后被釋放至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的新生載脂蛋白B(ApoB)結(jié)合組成VLDL釋放[26]。

脂蛋白結(jié)合的TG在LPL的作用下水解，釋放出脂肪酸，組織細(xì)胞需要將這些釋放的脂肪酸攝入胞內(nèi)重新激活，然后與甘油-3-磷酸合成TG并沉積于組織中[7]。水解生成的脂肪酸在ACSL的作用下再次激活，其需要經(jīng)脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助下才能被組織細(xì)胞攝入。雞體內(nèi)編碼雞脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的主要基因為脂肪酸結(jié)合蛋白(FABP)基因家族，這些基因編碼的FABP通過調(diào)控脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)來調(diào)控脂肪生成的過程[27]。目前已知的FABP家族成員至少有10個(FABP1～9、12)，其主要功能是參與脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)、脂質(zhì)運(yùn)輸及應(yīng)答。脂肪酸是疏水性物質(zhì)，不能直接進(jìn)入組織細(xì)胞中被利用，必須與細(xì)胞中特殊蛋白質(zhì)組成親水分子基團(tuán)才能在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸，而FABP可以與脂肪酸疏水配體結(jié)合，將脂肪酸攝入組織細(xì)胞并運(yùn)輸至胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重新酯化成TG或磷脂[28]。其中，F(xiàn)ABP5與脂肪酸結(jié)合后還可以從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，激活調(diào)控脂肪代謝的轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)β/δ，從而促進(jìn)雞脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)化[29]。

2.2 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控

在動物機(jī)體的代謝活動中，一些特定轉(zhuǎn)錄因子對代謝過程具有非常重要的調(diào)控作用。在雞的脂肪生成過程中，甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP)、過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)、肝臟X受體(LXR)是參與脂肪生成過程調(diào)控的主要轉(zhuǎn)錄因子[30-31]。

SREBP屬于堿性螺旋環(huán)-螺旋亮氨酸拉鏈(basic helix-loop-helix leucine-zipper，bHLH-LZ)轉(zhuǎn)錄因子，是一個轉(zhuǎn)錄因子家族，通過控制內(nèi)源性膽固醇、脂肪酸、TG和磷脂合成所需的一系列酶的表達(dá)來調(diào)節(jié)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)[32]。SREBP主要在肝臟以及脂肪組織表達(dá)，目前已知的成員有3個，即SREBP-1a、SREBP-1c、SREBP-2。其中SREBP-2主要調(diào)控膽固醇代謝，在雞肝臟內(nèi)調(diào)節(jié)脂肪生成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子為SREBP-1a和SREBP-1c，但SREBP-1a表達(dá)量很低，所以SREBP-1c起主要調(diào)控作用[30]。其調(diào)控機(jī)制為：當(dāng)雞肝細(xì)胞受到其內(nèi)源性激活劑膽固醇的刺激，SREBP與SREBP裂解結(jié)合蛋白(SREBP-cleavage activating protein，SCAP)結(jié)合生成SCAP/SREBP復(fù)合物，SCAP可與胰島素誘導(dǎo)基因(Insig)相互作用，后者將SCAP/SREBP復(fù)合物保留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)隔室中。在適當(dāng)?shù)臈l件下(低膽固醇或胰島素濃度刺激)，Insig和SCAP之間的相互作用減少，SCAP/SREBP復(fù)合物進(jìn)入到高爾基體，經(jīng)位點1蛋白酶(S1P)和位點2蛋白酶(S2P)切割后，位于氨基(NH2)末端SREBPs結(jié)構(gòu)域(nSREBPs)被釋放。這個包含bHLH-LZ區(qū)域的結(jié)構(gòu)然后被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，在那里它將作為同源二聚體結(jié)合靶基因啟動子的甾醇調(diào)節(jié)元件(SRE)或E-box序列，從而調(diào)控其表達(dá)[33]。目前的研究指出，脂肪合成的相關(guān)基因如ACC、FAS、SCD等都為SREBP-1c調(diào)控的靶基因(圖3)；由此可見，SREBP-1c通過直接靶向調(diào)控脂肪合成基因表達(dá)的方式，參與雞肝臟內(nèi)脂肪合成的調(diào)控[33-34]。

TG：甘油三酯 triglyceride；GPAT：磷酸甘油轉(zhuǎn)?；?glycerol-3-phosphate acvltransferase；LPA：溶血磷脂酸 lysophosphatidic acid；AGPAT：酰基磷酸甘油轉(zhuǎn)?；?1-acylglycerol-3-phosphate acyltransferase：PA：磷脂酸 phosphatidic acid；PAP：磷脂酸磷酸酶 phosphatidic acid phosphohydrolase；DAG：二?；视?diacylglycerol；DGAT：二?；视王；D(zhuǎn)移酶 diacylglycerol acyltransferase；VLDL：極低密度脂蛋白 very low density lipoprotein；FFA：游離脂肪酸 Free fatty acid；LPL：脂蛋白脂肪酶 lipoprotein lipase；G3P：甘油-3-磷酸 glycerol-3-phosphate；ACLY：檸檬酸裂解酶 citrate lyase；ACC：乙酰輔酶A羧化酶 acetyl-CoA-carboxylase；FAS：脂肪酸合酶 fatty acid synthase；ELOVL：超長鏈脂肪酸延伸酶 elongase of verylong chain fatty acid；SCD：硬脂酰輔酶A去飽和酶 stearoyl-CoA desaturease；MUFA：單不飽和脂肪酸 monounsaturated fatty acid；PUFA：多不飽和脂肪酸 polyunsaturated fatty acids；ACSL：長鏈脂酰輔酶A合成酶 long-chain acyl-CoA synthetase；MTP：微粒體甘油三酯轉(zhuǎn)移蛋白 microsomal triglyceride transfer protein；ApoB：載脂蛋白B apolipoprotein B；FABP：脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 fatty acid-binding protein。

PPAR為Ⅱ型核受體超家族一員，是一類可由配體激活的核受體，其包括3個亞型，分別為PPARα、PPARβ/δ、PPARγ。PPARα在肝臟、腎臟、心臟等組織高表達(dá)，PPARβ/δ在機(jī)體內(nèi)各組織分布廣泛，PPARγ則在脂肪組織內(nèi)高表達(dá)[30]。PPAR具有A、B、C、D、E、F 6個結(jié)構(gòu)域，共4個功能區(qū)，其中A、B為N端轉(zhuǎn)錄活化區(qū)，活化區(qū)內(nèi)含非配體依賴性轉(zhuǎn)錄激活域-1(AF-1)，其內(nèi)有1個絲氨酸磷酸化位點，其磷酸化可以調(diào)節(jié)PPAR的活性。C區(qū)則包含2個鋅指結(jié)構(gòu)，由70多個氨基酸殘基形成，為DNA結(jié)合區(qū)(DBD)。DBD也是與PPAR共激活受體相結(jié)合的部位，如維甲酸X受體(RXR)，兩者結(jié)合可形成異源二聚體。D區(qū)為鉸鏈區(qū)，可以與轉(zhuǎn)錄輔助因子互作后改變其構(gòu)象，從而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性。E、F為配體結(jié)合區(qū)(LBD)，在PPAR發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄活性的過程中起關(guān)鍵作用。LBD可以與配體特異性結(jié)合，激活PPAR轉(zhuǎn)錄活性[35]。PPAR發(fā)揮調(diào)控作用的機(jī)制為：DBD先與共激活受體結(jié)合形成異二聚體，在配體與LBD結(jié)合后，異二聚體構(gòu)象發(fā)生改變，與靶基因啟動子區(qū)PPAR響應(yīng)原件(PPRE)結(jié)合，從而調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄[36](圖3)。PPAR對脂肪生成過程中的多個調(diào)控基因具有靶向調(diào)控的作用。研究表明，PPARα在細(xì)胞脂肪酸β氧化、攝取、激活中起到關(guān)鍵作用，其主要通過調(diào)控脂肪酸攝取和激活相關(guān)基因的表達(dá)來調(diào)控雞脂肪生成[3]。PPARα可以靶向調(diào)控肝細(xì)胞質(zhì)脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(FATP)、ACSL的表達(dá)，從而對脂肪生成起重要調(diào)控作用[37]。關(guān)于PPARβ/δ的研究表明，其主要刺激脂肪酸氧化并以三磷酸腺苷(ATP)形式和解偶聯(lián)形式產(chǎn)生的能量增加，雖然其對雞的脂肪合成過程沒有直接調(diào)控，但PPARβ/δ促進(jìn)雞脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化，是脂肪形成過程中脂質(zhì)積累所必須的[29]。PPARγ則是脂肪代謝調(diào)控的必要轉(zhuǎn)錄因子，其不僅是脂肪細(xì)胞分化過程所必須的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，還可通過調(diào)控FAS、SCD、FABP、LPL、ACS、FATP、PAP等一系列脂肪代謝特異性基因的表達(dá)來影響雞脂肪生成過程[38]。

LXR也是參與脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)的重要核受體，共具有2種亞型，分別為LXRα和LXRβ。LXR也是由結(jié)構(gòu)域組成，含A、B、C、D、E 5個結(jié)構(gòu)域；其中N端為A、B區(qū)，含1個非配體依賴性的AF-1，可調(diào)控LXR轉(zhuǎn)錄活性；C區(qū)為DBD，介導(dǎo)LXR與DNA的結(jié)合；D區(qū)為鉸鏈區(qū)，C區(qū)和D區(qū)之間存在核定位信號肽；C端為E區(qū)，為LBD，介導(dǎo)配體和LXR的結(jié)合[39]。LXR的激活同樣也需要與RXR形成異二聚體，然后再被配體激活發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性，其作用機(jī)制為：LXR在激活過程中DBD先與RXR結(jié)合成異二聚體，之后配體與LBD特異性結(jié)合，異二聚體構(gòu)象改變，與LXR靶基因調(diào)控區(qū)的肝臟X受體響應(yīng)元件(LXRE)相互作用，與LXRE相互作用后，與異二聚體結(jié)合的輔助抑制因子釋放，而輔助激活因子聚集，從而介導(dǎo)靶基因轉(zhuǎn)錄[40](圖3)。LXR在機(jī)體內(nèi)對脂肪代謝的調(diào)控具有重要作用，其對雞脂肪生成過程的調(diào)控體現(xiàn)在對雞肝臟內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)化為脂肪酸及脂肪合成過程的調(diào)控。LXR一方面可以促進(jìn)機(jī)體逆向運(yùn)輸?shù)礁闻K的膽固醇轉(zhuǎn)化為脂肪酸，另一方面可以促進(jìn)肝臟內(nèi)SREBP-1c、ACC、FAS、SCD的表達(dá)從而促進(jìn)脂肪的合成，為膽固醇的酯化提供基板[41]。

SREBP：甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白 sterol regulatory element binding protein；SCAP：甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白裂解結(jié)合蛋白 SREBP-cleavage activating protein；bHLH-LZ：堿性螺旋環(huán)-螺旋亮氨酸拉鏈 basic helix-loop-helix leucine-zipper；S1P：位點1蛋白酶 site 1 protease；S2P：位點2蛋白酶 site 2 protease；RXR：維甲酸X受體 retinoid X receptor；LXR：肝臟X受體 liver x receptor；PPAR：過氧化物酶體增殖物激活受體 peroxisome proliferator-activated receptors；SRE：甾醇調(diào)節(jié)元件 sterol regulatory element；Insig：胰島素誘導(dǎo)基因 insulin inducible gene；AF-1：轉(zhuǎn)錄激活域-1 activation function-1。

2.3 轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控

隨著對動植物基因組的了解深入，研究發(fā)現(xiàn)，動植物的基因組中存在一系列編碼大小為22 bp左右的非編碼RNA，稱為miRNA，其可以與靶mRNA互補(bǔ)序列配對，通過抑制mRNA轉(zhuǎn)錄或使其降解，從而在轉(zhuǎn)錄后水平對基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控[42-44]。研究表明，在雞的脂肪生成過程中也有許多miRNA參與了調(diào)控(表1)，但對于調(diào)控miRNA表達(dá)及其在機(jī)體不同生理階段發(fā)揮調(diào)控作用的上游信號傳導(dǎo)還有待探究。

表1 調(diào)控雞脂肪生成的主要miRNA

雞肝臟內(nèi)miRNA通過調(diào)控脂肪生成過程中不同靶基因的表達(dá)來發(fā)揮其特定的調(diào)控作用。miR-122是雞肝內(nèi)表達(dá)量最高的miRNA，其在脊椎動物中高度保守，在膽固醇和脂肪合成中起重要調(diào)節(jié)作用[44]。研究表明，miR-122可以下調(diào)雞肝臟泛酰巰基乙胺酶1基因(VNN1)的表達(dá)，后者為PPARα靶基因，對肝臟脂肪代謝有重要作用；miR-122通過負(fù)調(diào)節(jié)VNN1的表達(dá)參與到雞肝臟脂肪代謝[45]。另外，miR-122通過直接或間接調(diào)控肝臟內(nèi)脂肪合成相關(guān)酶的表達(dá)，如：丙酮酸激酶、FABP5、FAS、SCD、ACC等，對雞肝臟脂肪合成進(jìn)行調(diào)控[46]。miR-33家族為熟知的脂肪代謝調(diào)控miRNA，在對胚胎小雞肝臟發(fā)育階段中肝臟miRNA表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，新型miR-33(nc-miR-33)是參與肝臟FAS基因表達(dá)調(diào)控的miRNA之一[47]。另外，miR-33還可以靶向脂肪酸氧化的相關(guān)基因來減少脂肪酸降解[48]。miR-5也是胚胎小雞肝臟中表達(dá)的miRNA之一，可以靶向環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP response element binding protein，CREB)調(diào)節(jié)CREB介導(dǎo)的肝細(xì)胞生長，還可以作為PPARα共激活劑，從而對雞脂肪生成過程進(jìn)行調(diào)控[47]。對蛋雞肝臟內(nèi)miRNA分析發(fā)現(xiàn)，miRNA-22-3p可以靶向參與脂肪酸代謝的幾個基因，包括ACSL5、ELOVL6和脂滴包被蛋白2(PLIN2)，從而調(diào)控雞的脂肪生成過程[49]。miR-146b-5p是另一種雞肝臟脂質(zhì)代謝調(diào)控的miRNA，研究表明，相較于產(chǎn)蛋前期(20周齡)蛋雞，脂肪生成更旺盛的產(chǎn)蛋高峰期(30周齡)蛋雞miR-146b-5p的表達(dá)量是產(chǎn)蛋前期的8.5倍[49]；另有報道指出miR-146b-5p可以促進(jìn)雞胸肌肉內(nèi)脂肪生成，所以miR-146b-5p也是調(diào)控雞脂肪生成的miRNA之一[50]。miR-218-5p也是調(diào)控雞脂肪生成過程的一種重要miRNA，Zhang等[51]報道，與產(chǎn)蛋前母雞相比，ELOVL5在產(chǎn)蛋高峰期母雞的肝臟中高表達(dá)；而miR-218-5p的表達(dá)水平與母雞肝臟中ELOVL5的mRNA表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，說明ELOVL5為miR-218-5p的靶基因之一。還有研究指出，在長鏈多不飽和脂肪酸生物合成過程中發(fā)揮重要作用的脂肪酸去飽和酶1(FADS1)也是miR-218-5p的靶基因，miR-218-5p通過對ELOVL5和FADS1等基因表達(dá)的調(diào)控來調(diào)控雞脂肪生成[49]。除上述miRNA之外，miR-101-2-5p也被報道在蛋雞肝臟中的表達(dá)與ApoB的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，在產(chǎn)蛋前期和產(chǎn)蛋后期，蛋雞肝臟內(nèi)miR-101-2-5p和ApoB的表達(dá)分別顯著下調(diào)和上調(diào)[51]。ApoB是參與TG裝配和分泌的重要載脂蛋白，miR-101-2-5p可能通過負(fù)調(diào)控參與脂質(zhì)代謝中ApoB的表達(dá)，從而影響雞脂肪生成[52]。

2.4 激素的調(diào)控

在雞脂肪生成的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中，激素也是其中非常重要的一環(huán)。研究表明，胰島素、生長激素(GH)、雌激素等在雞的脂肪生成過程中均發(fā)揮著重要的調(diào)控作用(圖4)。

SREBP-1c：甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c sterol regulatory element binding protein-1c；FAS：脂肪酸合酶 fatty acid synthase；ACC：乙酰輔酶A羧化酶 acetyl-CoA-carboxylase；SCD：硬脂酰輔酶A去飽和酶 stearoyl-CoA desaturease；LXR：肝臟X受體 liver X receptor；GH：生長激素 growth hormone；GHR：生長激素受體 growth hormone receptor；JAK：Janus激酶 Janus kinases；STAT：信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白 signal transducer and activator of transcription；PI3K：磷酯酰肌醇-3-激酶 phosphatidylinositol 3 kinase；apoVLDL-Ⅱ：載脂蛋白極低密度脂蛋白-Ⅱ apolipoprotein VLDL-Ⅱ；FABP1：脂肪酸結(jié)合蛋白1 fatty acid binding protein 1；PAP1：磷脂酸磷酸酶1 phosphatidic acid phosphohydrolase 1；ELOVL5：超長鏈脂肪酸延伸酶5 elongase of verylong chain fatty acid 5。

對于動物來說，胰島素是調(diào)控體內(nèi)血糖水平的重要激素，但其對機(jī)體脂肪代謝也有重要調(diào)控作用[53]。胰島素不僅可以激活LPL將脂蛋白中的TG水解釋放出脂肪酸[14]，還參與了雞脂肪生成的調(diào)控。Zhang等[54]報道，胰島素可以通過誘導(dǎo)SREBP-1c磷酸化來調(diào)控SREBP-1c的活性，胰島素可以在翻譯后水平增加雞胚細(xì)胞中SREBP-1c的核形式表達(dá)量，影響SREBP-1c下游基因的表達(dá)，從而影響雞的脂肪生成。Alvarenga等[7]報道，胰島素可以刺激編碼雞脂肪生成中的重要酶基因表達(dá)，包括SCD、FASN和LPL等。此外，胰島素可以調(diào)控禽類肝臟TG合成。符自英[55]報道，50～150 nmol/L胰島素處理可以使四川鵝和朗德鵝肝臟原代細(xì)胞以胰島素劑量依賴式增加SREBP-1c、FAS、ACC和LPL的mRNA相對表達(dá)水平，從而增加TG集聚。從上述研究可知，胰島素通過調(diào)控肝臟內(nèi)TG合成相關(guān)基因的表達(dá)在雞的脂肪生成過程中具有重要的調(diào)控作用。

GH也是調(diào)控雞肝中脂肪合成的重要激素。GH由垂體前葉分泌，主要調(diào)控動物生長發(fā)育，對動物脂肪代謝也有重要影響[56]。由于與GH結(jié)合的生長激素受體(GHR)自身不具備酪氨酸激酶活性，因此GH自垂體前葉分泌與靶細(xì)胞GHR結(jié)合后，還需通過募集非受體酪氨酸激酶來介導(dǎo)GHR磷酸化，從而激活其下游通路；如Janus激酶2(JAK2)，JAK2的募集可以使GHR磷酸化從而激活信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(STAT)、磷酯酰肌醇-3-激酶(PI3K)等通路，二者是調(diào)控胰島素信號傳導(dǎo)的重要通路[57-58]。另外，GH通過調(diào)節(jié)靶向脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的miRNA表達(dá)，可以調(diào)節(jié)雞肝臟中的脂肪生成。Wang等[48]用500 ng/mL GH處理雌雞肝臟原代細(xì)胞，RNA測序(RNA-seq)分析結(jié)果表明，GH處理顯著增加肝細(xì)胞中脂肪合成相關(guān)基因FABP1和LPIN1的表達(dá)，上調(diào)gga-miR-455-3p、gga-miR-193a、gga-miR-190、gga-miR-15b和下調(diào)gga-miR-1724等與雞肝臟原代細(xì)胞脂肪生成密切相關(guān)的miRNA表達(dá)水平。

研究表明，性激素在雞的脂肪生成調(diào)節(jié)中至關(guān)重要，其中雌激素對雞脂肪生成過程中的很多重要基因都有重要調(diào)控作用[59]。田衛(wèi)華等[60]報道，分別用不同濃度(0.5、1.0、2.0 mg/kg)17β-雌二醇給10周齡盧氏綠殼蛋雞注射和用不同濃度(20、50、100 nmol/L)17β-雌二醇處理蛋雞肝臟原代細(xì)胞，可以顯著提高蛋雞肝臟內(nèi)和原代細(xì)胞內(nèi)脂肪合成的關(guān)鍵酶ACC和FAS的表達(dá)。任俊曉[61]報道，雌激素處理顯著增加雞肝臟組織內(nèi)的ApoB和載脂蛋白極低密度脂蛋白-Ⅱ(apoVLDL-Ⅱ)的表達(dá)。Li等[62]報道，apoVLDL-Ⅱ啟動子內(nèi)具有雌激素反應(yīng)元件，雌激素可以直接調(diào)控其表達(dá)量。apoVLDL-Ⅱ是母雞體內(nèi)特殊脂蛋白卵黃蛋白的前體之一，卵黃蛋白的另一個前體物質(zhì)卵黃蛋白原(VTG)的表達(dá)也受雌激素的調(diào)控；卵黃蛋白可將肝臟內(nèi)形成的脂肪直接運(yùn)輸?shù)铰殉残纬傻包S[13]。也有研究表明，雌激素可以通過調(diào)控miRNA的表達(dá)來調(diào)控雞肝臟脂肪生成，如雌激素通過下調(diào)產(chǎn)蛋雞肝臟中miR-218-5p的表達(dá)增加其靶基因ELOVL5的表達(dá)，從而增強(qiáng)肝臟n-3和n-6長鏈多不飽和脂肪酸(LCPUFA)的合成[51]。

2.5 營養(yǎng)因素的調(diào)控

除了機(jī)體自身對脂肪生成存在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)外，外部營養(yǎng)因素對雞脂肪生成同樣具有重要調(diào)控作用。國內(nèi)外也有許多關(guān)于不同營養(yǎng)物質(zhì)水平對雞脂肪代謝影響的研究，包括不同碳水化合物水平、蛋白質(zhì)水平、脂肪酸組成及油脂種類等多種營養(yǎng)調(diào)控手段。

在雞飼糧中，碳水化合物是最主要的組成部分，也是雞能量供給的主要來源。飼糧中碳水化合物水平的變化對脂肪生成具有重要影響[63]。碳水化合物作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(ChREBP)是調(diào)控糖脂代謝的重要轉(zhuǎn)錄因子，在肝臟內(nèi)大量表達(dá)。ChREBP可以被葡萄糖激活，直接調(diào)控參與糖酵解途徑和脂肪合成基因的表達(dá)，如肝型丙酮酸激酶(L-PK)、FAS、ACC等，將肝臟攝入過多的碳水化合物通過糖酵解和脂肪合成途徑轉(zhuǎn)變?yōu)橹綶64]。相關(guān)的研究也表明，飼糧高碳水化合物水平可以促進(jìn)脂肪合成的關(guān)鍵酶FAS、ACC的表達(dá)。Dankel等[63]報道，高碳水飲食的大鼠肝臟FAS和ACC的表達(dá)強(qiáng)烈上調(diào)，并且表現(xiàn)出高8倍的FAS活性和高1倍的ACC活性。Wang等[65]報道高碳水化合物水平營養(yǎng)條件下，生長雞肝臟ACC的表達(dá)顯著上調(diào)，脂肪合成增加。綜上所述，當(dāng)雞飼糧中碳水化合物的水平過高時，其促進(jìn)肝臟脂肪合成的可能機(jī)制為：飼糧高碳水化合物水平條件下，雞肝臟內(nèi)攝入的葡萄糖增加，肝臟內(nèi)葡萄糖含量的上升可以激活ChREBP從而調(diào)控下游L-PK、FAS、ACC的表達(dá)，使肝臟內(nèi)糖酵解反應(yīng)和脂肪合成增強(qiáng)。

飼糧蛋白質(zhì)水平對雞的生長和體脂含量也具有重要影響，飼糧高蛋白質(zhì)水平可以使肉雞腹部脂肪含量減少，體重增加，胸肌產(chǎn)量增加[1]。Jlali等[66]報道，飼糧高水平蛋白質(zhì)(23%)可以提高雞的生長性能，降低腹脂沉積；低蛋白質(zhì)水平(17%)相較于高蛋白質(zhì)水平腹脂沉積顯著增加。Mohiti-Asil等[67]報道，蛋雞飼糧高蛋白質(zhì)水平(17.4%)相較于低蛋白質(zhì)水平(14.5%)，可以顯著降低蛋雞腹部脂肪沉積及肝臟和血漿中TG含量，并且使蛋雞血漿中蘋果酸酶活性降低18.5%，肝臟血漿中蘋果酸酶活性降低11.8%。蘋果酸酶在脂肪合成的過程中具有重要作用，可以通過控機(jī)體脂質(zhì)合成的最主要還原劑煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的生成，其活性降低可以抑制機(jī)體脂質(zhì)合成[68]。Adams等[69]報道，雞肝臟蘋果酸酶活性隨飼糧蛋白質(zhì)水平的變化而變化，給肉雞飼喂低蛋白質(zhì)水平(13%)飼糧，自由采食6、24 h后，檢測到雞肝臟內(nèi)蘋果酸酶活性、mRNA表達(dá)量和總脂含量相較于高蛋白質(zhì)水平(40%)飼糧組、基礎(chǔ)蛋白質(zhì)水平飼糧(22%)組顯著升高；自由采食24 h后，基礎(chǔ)蛋白質(zhì)水平(22%)飼糧組肝臟蘋果酸酶活性、mRNA表達(dá)量和總脂含量顯著高于高蛋白質(zhì)水平(40%)飼糧組。飼糧蛋白質(zhì)水平改變對雞脂肪生成的直接調(diào)控機(jī)制尚未有研究報道，其對肝臟內(nèi)蘋果酸酶的表達(dá)和活性的影響可能是飼糧蛋白質(zhì)水平改變影響雞脂肪生成的重要原因。

肉雞飼糧脂肪水平較低，但其對及脂肪代謝存在重要影響，這可能歸因于不同飼糧脂肪來源的脂肪酸組成不同[65]。不同油脂種類(脂肪來源)的脂肪酸組成存在差異，主要包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸2種類型，這2種脂肪酸的占比對于肉雞的脂肪生成有顯著影響。簡宗輝等[1]報道，蛋雞飼糧中添加飽和脂肪酸可以促進(jìn)蛋雞脂肪合成及腹脂沉積，并形成脂肪肝。而飼糧中添加富含不飽和脂肪酸的脂肪來源時，可以減少雞的脂肪沉積，降低腹脂重。Sanz等[70]報道，肉仔雞飼糧中使用葵花籽油(富含不飽和脂肪酸)較于飼糧中使用牛油或豬油(富含飽和脂肪酸)，肉仔雞腹脂重顯著降低。另外，F(xiàn)errini等[71]報道雞飼糧中添加亞麻籽油(不飽和脂肪酸)相較于添加牛油，可以使雞的腹脂沉積減少，脂肪β氧化增強(qiáng)。由此可見，不同油脂種類及其脂肪酸飽和程度也是調(diào)控雞脂肪生成的關(guān)鍵因素。一方面，與脂肪酸飽和程度影響脂肪消化率及氧化率相關(guān)，飼糧中富含不飽和脂肪酸可以使機(jī)體脂肪氧化率變高，使充當(dāng)脂肪合成原料的脂肪酸減少[72]；另一方面，脂肪酸本身充當(dāng)脂肪代謝介質(zhì)，對脂肪代謝活動有重要調(diào)控作用[67]。目前，不同脂肪酸直接調(diào)控雞脂肪生成的分子機(jī)制還不明確，有待進(jìn)一步研究。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，雞的脂肪生成具有復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在基因、轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄后miRNA、激素水平、營養(yǎng)調(diào)控方面都涉及到復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。我國家禽養(yǎng)殖業(yè)體量日漸增加，如何降低雞非必要脂肪沉積、提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等問題愈發(fā)受到行業(yè)關(guān)注。在此背景下，研究雞脂肪生成過程的代謝調(diào)控機(jī)制，可以對如何降低雞的腹脂沉積、提高飼料利用率等行業(yè)關(guān)注問題提供理論指導(dǎo)。現(xiàn)有的研究已經(jīng)構(gòu)建了雞脂肪生成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，但還有許多需要深入研究的方面：1)隨著對脂肪代謝調(diào)控的研究，一些脂肪生成相關(guān)的調(diào)控基因和miRNA新成員陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，針對這些新成員的功能特性和調(diào)控機(jī)制需要進(jìn)一步探究；2)雞的物種多樣性較為豐富，不同品種雞的脂肪代謝基因組成和序列存在差異，脂肪合成的相關(guān)蛋白和酶的表達(dá)也存在差異，建立和完善不同品種雞的基因庫對雞脂肪代謝的研究具有重要意義；3)激素的調(diào)節(jié)相較于酶對雞脂肪生成的調(diào)控更加復(fù)雜，涉及許多信號通路的激活，其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建還需更多的相關(guān)研究進(jìn)行探究；4)目前對雞脂肪生成營養(yǎng)調(diào)控的研究較為表觀，探究營養(yǎng)調(diào)控手段對雞脂肪生成的直接調(diào)控機(jī)制還需進(jìn)一步系統(tǒng)和深入地探究。