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日粮添加Arg或NCG对妊娠后期母猪繁殖和胎盘eNOS、VEGFA和PIGF1基因表达的影响
发布时间:2016-08-16 关注:3039
摘要:本文旨在研究日粮中添加Arg或NCG对母猪繁殖性能的影响。试验选用27头体重接近、妊娠期相同(90d±1)的杂交母猪(长白×大白),随机分为3组(n=9),分别为对照组、Arg组和NCG组,三组分别采食基础日粮、添加1%Arg和0.1%NCG的基础日粮结果表明:1)与对照组相比,Arg组和NCG组所有活仔的平均初生重分别提高16.2%和14.3%(P<0.05<>);Arg组血浆中VEGFA的浓度较高(P<0.05<>)。2)与对照组相比,NCG组尿囊绒膜组织的VEGFA表达量更高(P<0.01<>),Arg组VEGFA的表达量有增高趋势(0.05<<>P<0.1<>)。3)与对照组相比,NCG组血浆PIFG1蛋白浓度显著升高(P<0.05<>),加快了胎盘尿囊绒膜组织PIGF1的表达(P<0.01<>)。本研究结果表明,日粮添加Arg和NCG在改善胎盘血管功能和提高胎儿营养供应方面发挥重要作用。
1.引言
母猪的产仔数在过去的几十年得到很大的提高。然而,更多的胎儿数量和更高的胎儿生长率要求更多的营养供应,以维持母猪和胎儿特别是妊娠后期的营养需要。妊娠期间较高的胚胎损失和胎儿死亡率限了母猪的产仔数。胎盘在胎儿的生长和发育中起重要作用,它能够维持胎儿生长发育的血流需要。因此,血管生成和血管再生对于正常的胎盘功能和胚胎/胎儿的生长发育至关重要。一般而言,血管再生过程由生长因子,如血管内皮生长因子(VEGFA)或者胎盘生长因子1(PIGF1)启动。VEGFA促进绒毛芯间质细胞分化为血管干细胞,主要调节血管的生成和再生过程。作为一种强力的内皮存活因子,VEGF促进NO的产生,进而诱导血管舒张和促进血流,同时也是增加PIGF1内皮通透性作用的强力促进剂。
L-Arg是仔猪的必需氨基酸,特别是在应激条件下。作为NO、多胺、肌酸、胍基丁胺和蛋白质合成的底物,Arg在治疗人类和动物的发育和许多健康问题上发挥重要的作用。此外,Arg还能提高猪的繁殖性能,调节血管生成,增加Arg的内源合成并提高母猪的产仔数。
早期研究发现Arg和NCG能够提高母猪妊娠后期的繁殖性能,且Arg对eNOS、VEGFA和PIGF1等基因起到重要作用。因此,我们假设日粮补充Arg或者NCG能够改善母猪的繁殖性质,其潜在机制是影响胎盘的PIGF1、VEGFA和eNOS等目标基因表达以调节胎盘的功能。
2.材料与方法
2.1动物与实验设计
试验选用体重(187±5kg)、胎次(3.2±0.7)、上胎产仔数接近,妊娠90d的杂交母猪(长白×大白)27头,随机分成3组。对照组饲喂玉米豆粕型基础日粮,Arg组和NCG组在基础日粮中分别添加1.0%L-ArgHcl、0.1%NCG。在整个妊娠期间,母猪每天提供2.0kg日粮(08:00和16:30)。所有母猪提供13.5MJ/kg和14.7%粗蛋白,自由饮水。记录窝重,并对血样进行生化分析。母猪分娩后立即收集胎盘绒毛膜尿囊膜组织,并加入RNA稳定剂,用RT-PCR法测定内皮一氧化氮合酶(eNOS)、血管内皮生长因子a(VEGFA)和胎盘生长因子1(PIGF1)的mRNA。
2.2数据分析
数据采用平均值±标准误表示,基因和miRNAs表达的数据用GLM程序分析,其他数据用单因子ANOVA(SAS9.1.3)分析,P<0.05或0.05<P<0.1作为差异显著性判断标准。
3 试验结果
3.1产仔数
表2 日粮中NCG和精氨酸水平对成活率和初生重的影响
项目 | 对照组 | Arg | NCG | 标准误 |
窝产仔数,n | 10.65 | 11.12 | 11.06 | 0.22 |
窝产活仔数,n | 9.26 | 10.76 | 10.58 | 0.21 |
初生均重,n | 1.41 | 1.56 | 1.55 | 0.05 |
初生活仔均重 | 1.46a | 1.62b | 1.59b | 0.02 |
注:同行肩标不同,即差异显著(P<0.05<>);n=9
产仔数见表2。与对照组相比,Arg组和NCG组的活仔数都有升高趋势(0.05<P<0.1);Arg组和NCG组的初生活仔窝重分别高16.2%和14.3%;Arg组和NCG组仔猪的初生个体重较高。
3.2血浆NO和NOS浓度
血浆NO和NOS的浓度见表3。与对照组相比,Arg组和NCG组的血浆NO和iNOS有升高趋势(0.05<P<0.1)。
表3 精氨酸和NCG对妊娠母猪血浆中NO和NOS浓度的影响
项目 | 对照组 | Arg | NCG | 标准误 |
NO(μmol/L) | 176.25c | 200.36ab | 243.33a | 26.21 |
总NOS(U/L) | 1.72 | 1.71 | 1.60 | 0.12 |
诱导型NOS(U/mL) | 6.19bc | 6.61ab | 7.07a | 0.36 |
注:同行肩标不同即差异显著(P<0.05<>)
3.3血浆eNOS、VEGFA和PIGF1蛋白浓度
Arg组(P<0.05<>)和NCG组(P<0.1<>)的eNOS蛋白浓度均低于对照组(图1)。与对照组相比,精氨酸组VEGFA蛋白浓度较高(P<0.05<>),NCG组有升高趋势(P>0.05)。NCG组血浆中PIGF1浓度显著高于Arg组和对照组(P<0.05)。
图1 精氨酸和NO对妊娠母猪血浆中eNOS、VEGFA和PlGF1蛋白浓度的影响。数据用平均值±平均差(n=9)。*P<0.05或者**P<0.01(ANOVA)表示差异显著。
3.4胎盘尿囊绒膜组织eNOS、VEGFA、PIGF1基因表达
与对照组相比,Arg组和NCG组的eNOS表达都有增加的趋势(0.05<P<0.1),NCG的VEGFA表达更高(P<0.05),Arg组有增高的趋势(0.05<P<0.1)。NCG组的PIGF1表达极显著高于Arg组(P<0.01),显著高于对照组(P<0.05)。
图2 Arg和NCG对胎盘尿囊绒膜eNOS、VEGFA、PIGF1基因表达的影响。数据用平均值±平均差(n=9)。*P<0.05或者**P<0.01(ANOVA)表示差异显著。
4 结论
本研究表明,Arg和NCG均能提高窝重和胎儿存活率可能与胎盘表面血管eNOS、VEGF和PIGF1基因表达升高这条机制相关。
参考文献:略
注:本文摘译自《Effect of dietary arginine and N-carbamoylglutamate supplementation on reproduction and gene expression of eNOS, VEGFA AND PIGF1 inplacenta in late pregnancy of sows》,该文发表于Animal Reproduction Science 132(2012)187-192.