藏猪促红细胞生成素的表达与低氧适应的研究

    潘瑶+陈和强

    摘要:为了分析藏猪促红细胞生成素(EPO)的表达与低氧适应的关系,对高海拔藏猪(ZZ)和大约克夏猪(YZ),低海拔藏猪(ZB)和大约克夏猪(YH)的肾脏组织EPO蛋白的表达量进行了检测分析。结果表明,当大约克夏猪处在高海拔应急状态下时,EPO的表达量高于藏猪;长期生活在高原的大约克夏猪EPO 的表达量较藏猪低,但高于低海拔大约克夏猪。说明藏猪适应高原低氧环境的主要因素为EPO的稳定表达,高原大约克夏猪肾脏组织内EPO的高表达,是其对高原低氧环境适应的生理调节过程。

    关键词:藏猪;促红细胞生成素(EPO);低氧适应

    中图分类号:S828 文献标识码:A 文章编号:1007-273X(2016)06-0008-02

    藏猪生活的地域主要为青藏高原2 500~4 300 m海拔的半农半林半牧区以及农区,属于独特的高原型地方猪种,高原低氧适应能力非常强[1]。本研究主要分析了藏猪促红细胞生成素(EPO)的表达与低氧适应的关系。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 试验对象 本试验所用高海拔藏猪(ZZ)和高海拔大约克夏猪(YZ),均来自西藏,低海拔藏猪(ZB)和低海拔大约克夏猪(YH),分别来自北京和安徽,均选择6头,6个月大,无任何疾病,体重没有明显差别,相互之间没有亲缘关系。选取试验猪的肾脏组织,利用液氮对其迅速进行冷冻,保存于-80 ℃温度下,以备蛋白提取。

    1.1.2 仪器与试剂 水平脱色摇床、凝胶电泳及转膜系统、UV2000紫外可见分光光度计、高通量组织研磨仪、高速冷冻离心机等。

    无水乙醇、一抗及二抗稀释液、过硫酸铵、二硫苏糖醇、DBA辣根过氧化物酶显色试剂盒、预染彩虹蛋白Marker、硫脲、丙烯酰胺储液、尿素、蛋白酶抑制剂—苯甲基磺酰氟PMSF、磷酸、封闭液等。

    1.2 方法

    1.2.1 蛋白提取 在圆底EP管中放入微量液氮冻结组织,将含有蛋白酶抑制剂的尿素裂解液选取适量加入其中,利用匀浆器进行匀浆处理,15 500 r/min离心50 min,选取上清液作为总蛋白。定量蛋白选择Bradrord检测法完成。

    1.2.2 电泳 依照固定配方进行不连续PAGE制备,1板8.3 cm(W)×7.3 cm(L)。在3~15 μL上样缓冲液中加入等量样品,在PCR仪上进行6 min的变形处理,温度为99 ℃,马上放到冰浴中进行冷却。在12 mA的电流下进行1.5~2.0 h的稳流电泳。

    1.2.3 Western blotting 先选择甲醇将0.45 μm孔径的PVDF膜激活,接着在转移缓冲液中将凝胶、滤纸以及PVDF膜浸透,根据说明组装海绵垫→滤纸→凝胶→PVDF膜→滤纸→海绵垫,在电流为300 mA的恒流下进行1.5 h的转移。选择TBS对转后的PVDF膜进行30 s的漂洗,在4 ℃的封闭液中过夜。按1∶250以及1∶1 000利用一抗稀释液对目的蛋白EPO以及内参蛋白tubulin抗体进行稀释,在室温下进行2 h的孵育。进行3次PBST洗膜,均为5 min,将没有结合的一抗洗去。用二抗稀释液对二抗进行稀释,在室温下将膜放置其中进行1.5 h的孵育,进行5次PBST洗膜,每次均为5 min,将没有结合的二抗洗去[2]。应用DAB法进行显色处理,在蒸馏水中使显色终止,晾干显影后的PVDF利用扫描仪进行扫描,备电子版使用。

    1.3 统计方法

    选择SPSS19.0对研究统计数据进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。

    2 结果与分析

    2.1 电泳结果

    结果显示在20~170 ku存在非常丰富的蛋白,整个电泳期间蛋白保存完好,条带清晰。

    2.2 EPO蛋白在两种猪肾脏组织的表达

    检测结果表明,EPO表达量显示了海拔高低及个体间的差异。进一步分析代表性的3组结果,A组中ZZ、ZB、YZ、YH的EPO表达量分别为(0.083±0.008)、(0.072±0.006)、(0.111±0.011)、(0.047±0.007),ZZ与ZB、YZ、YH间均差异明显(P<0.05),EPO表达量排序为YZ>ZZ>ZB>YH;B组EPO表达量,ZZ与ZB间无明显差异(P>0.05),ZZ与YZ、YH间差异明显(P<0.05),EPO表达量排序为ZZ>ZB>YZ>YH;C组EPO表达量,ZZ与YZ间,YZ与ZB、YH间差异明显(P<0.05),大小顺序为ZB>ZZ>YZ>YH。

    3 讨论

    研究发现海拔不同的藏猪和大约克夏猪肾脏组织EPO蛋白存在差异,对EPO与低氧适应的关系进行了简单探讨。试验结果表明,长期的低氧环境使得藏猪EPO实现稳定表达,当大约克夏猪处在高海拔应急状态下时,EPO的表达量高于藏猪;长期生活在高原的大约克夏猪EPO 的表达量较藏猪低,但高于低海拔大约克夏猪。说明藏猪适应高原低氧环境的主要因素为EPO的稳定表达,高原大约克夏猪肾脏组织内EPO的高表达,是其对高原低氧环境适应的生理调节过程。藏猪是高原型独有的猪种,是研究低氧适应机制的有力代表,并且能够延伸至整个哺乳动物界在高原低氧环境中的适应性机制。

    参考文献:

    [1] 孔小艳,苟 潇,马 腾,等.藏猪低氧适应的血液生理指标研究[J].云南农业大学学报,2014,29(2):297-300.

    [2] 徐业芬,王 震,牛家强,等.西藏林芝地区藏猪心电图分析[J].安徽农业科学,2016(4):143-146.