畜禽血管生成素樣蛋白研究進(jìn)展

王吉英 盧昆鵬 王超然 肖紅波

摘要：血管生成素樣蛋白（Angiopoietin-like proteins，ANGPTLs）是一類新型的分泌性糖蛋白。近年來，ANGPTLs在畜牧獸醫(yī)學(xué)科上的研究取得了較大的進(jìn)展，國內(nèi)外學(xué)者已在豬、牛、羊和雞上開展了初步的研究，結(jié)果表明，ANGPTLs有望成為畜禽疾病防治和畜禽品質(zhì)改善等的新標(biāo)靶。

關(guān)鍵詞：畜禽；血管生成素樣蛋白；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S851 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-273X（2013）06-0070-02

1 ANGPTLs的結(jié)構(gòu)

血管生成素樣蛋白（Angiopoietin-like proteins，ANGPTLs）是一類與血管生成素（Angiopoietin， ANG）具有同源性的新型分泌性糖蛋白。ANGPTLs氨基N-端有一個(gè)螺旋樣結(jié)構(gòu)域，羧基C-端有一個(gè)纖維原樣蛋白結(jié)構(gòu)域，但ANGPTLs不能與酪氨酸家族成員Tie1和Tie2受體結(jié)合。目前尚未發(fā)現(xiàn)其直接結(jié)合的受體，ANGPTLs可能通過自分泌或者旁分泌的方式發(fā)揮作用。

2 ANGPTLs的功能

目前的研究表明，最早發(fā)現(xiàn)的ANGPTL1具有抑制血管發(fā)生作用目標(biāo)，故又被稱為血管抑制素，其參與血管生成、內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)及胚胎器官的發(fā)育；ANGPTL2不僅是的脂肪細(xì)胞源性炎癥介質(zhì)， 而且與肥胖有關(guān)的系統(tǒng)性胰島素抵抗有關(guān)[1]；肝臟中高表達(dá)的ANGPTL3是肝X受體（LXR）的靶目標(biāo)，可抑制脂蛋白脂肪酶（LPL）活性，抑制內(nèi)皮脂肪酶（EL）活性，升高甘油三酯（TG）和非酯化脂肪酸水平，直接調(diào)節(jié)脂肪代謝；ANGPTL4主要分布在肝臟和脂肪組織，是過氧化物酶體增殖體激活受體（PPARs）的靶目標(biāo)，可抑制LPL活性，促進(jìn)脂肪酸氧化和影響脂肪堆積，與肥胖有關(guān)，可抑制下丘腦AMP激活的蛋白激酶調(diào)控能量代謝活動(dòng)[2]；ANGPTL5在所有組織中均表達(dá)，但主要存在于成人心臟，對(duì)TG代謝起到了重要作用；肝臟中表達(dá)的循環(huán)因子ANGPTL6 也稱為血管生成素相關(guān)生長因子（AGF），具有抗肥胖和抗胰島素抗性作用[1]；最先發(fā)現(xiàn)于角膜的基質(zhì)層的ANGPTL7又稱為CDT6，主要調(diào)節(jié)小梁網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞外基質(zhì)的形成及其對(duì)類固醇的反應(yīng)，是研究眼內(nèi)壓及青光眼的候選基因[3]。

3 畜禽ANGPTLs的研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外人醫(yī)對(duì)ANGPTLs的研究主要集中在其與一些人類代謝性疾病的相關(guān)性研究，通過研究其功能及作用機(jī)理，以達(dá)到預(yù)防和治療這些疾病的目的，但畜牧獸醫(yī)對(duì)ANGPTLs的研究卻方興未艾，研究對(duì)象主要是豬、牛、羊和雞等。

3.1 豬ANGPTLs的研究進(jìn)展

研究報(bào)道豬ANGPTL1基因的編碼區(qū)為1 476 bp，編碼491個(gè)氨基酸；ANGPTL2基因編碼區(qū)為1 482 bp，編碼493個(gè)氨基酸；ANGPTL3基因編碼區(qū)為1 389 bp，編碼462個(gè)氨基酸；ANGPTL4基因編碼區(qū)為1 239 bp，編碼412個(gè)氨酸；aANGPTL6基因編碼區(qū)為1 362 bp（非全編碼區(qū)，缺5端約30個(gè)堿基），編碼453個(gè)氨基酸。ANGPTLs在豬的不同部位及不同品種間的表達(dá)均存在差異性。ANGPTL1、2和4是廣譜表達(dá)；ANGPTL1在脂肪組織、胃和脾中表達(dá)量最高；ANGPTL2在脂肪組織和腸中表達(dá)量最高，ANGPTL3和ANGPTL6主要在肝臟中表達(dá)；ANGPTL4在脂肪組織中表達(dá)量最高；肥胖型通城豬肝臟組織中ANGPTL3和ANGPTL4的表達(dá)量顯著高于長白豬；同時(shí)通城豬脂肪組織中ANGPTL4的表達(dá)量也顯著高于長白豬。此外有研究表明長白豬肝臟組織中ANGPTL3的表達(dá)量高于寧鄉(xiāng)豬；太湖豬脂肪和肝臟組織ANGPTL4的表達(dá)量高于長白豬，而回腸和空腸組織中ANGPTL4的表達(dá)量卻低于長白豬。ANGPTL4能夠促進(jìn)原代豬主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、侵潤、管狀形成，并發(fā)現(xiàn)ANGPTL2能顯著增加新血管數(shù)量，明顯改善了心肌功能；ANGPTL4與豬圓環(huán)病毒病存在一定的關(guān)聯(lián)性，但其作用機(jī)制尚不明確。

3.2 牛ANGPTLs的研究進(jìn)展

研究發(fā)現(xiàn)牛ANGPTLl1基因序列長2 576 bp，編碼序列長為1 476 bp，編碼492個(gè)氨基酸；ANGPTL2 基因 cDNA 全長 21 141 bp，最長開放閱讀框?yàn)? 482 bp，編碼493個(gè)氨基酸；ANGPTL3基因cDNA全長1566 bp，包括1 380 bp的開放閱讀框，編碼460個(gè)氨基酸；ANGPTL4基因 cDNA為 1 943 bp，開放閱讀框?yàn)?1 218 bp，編碼 406個(gè)氨基酸；ANGPTL6 基因cDNA全長 3 801 bp，編碼 427個(gè)氨基酸[4]； ANGPTL4 蛋白主要在牛的肝臟和脂肪組織中表達(dá)。ANGPTL4 基因的 SNPs 不同基因型對(duì)部分生長性狀具有顯著相關(guān)性，ANGPTL4 基因單核苷酸變異影響南陽牛的生長性狀；李愛民等[4]研究證實(shí)ANGPTL6基因的遺傳變異及與中國黃牛生長性狀和屠宰性狀有著顯著的關(guān)聯(lián)性，為中國地方黃牛的標(biāo)記輔助選育工作奠定了一定的理論基礎(chǔ)。目前研究發(fā)現(xiàn)山奈酚通過降低ANGPTL4的表達(dá)從而改善荷斯坦公牛的肉質(zhì)品質(zhì)，進(jìn)一步證實(shí)ANGPTL4是影響牛生長性狀的重要因素[5]。

3.3 羊ANGPTLs的研究進(jìn)展

研究表明羊ANGPTL3基因cDNA全長1 508 bp，編碼序列編碼459個(gè)氨基酸；ANGPTL4基因cDNA部分序列1 395 bp，編碼286個(gè)氨基酸；ANGPTL6基因cDNA部分序列1108 bp，其中編碼區(qū)819 bp，編碼272個(gè)氨基酸。通過禁食誘導(dǎo)建立羊妊娠毒血癥模型。結(jié)果表明，妊娠毒血癥羊肝臟ANGPTL3 mRNA、ANGPTL4 mRNA 和ANGPTL6 mRNA表達(dá)水平與病情的發(fā)展有著密切關(guān)系，為羊妊娠毒血癥的發(fā)病機(jī)制研究奠定了一定的理論依據(jù)[6]。

3.4 雞ANGPTLs的研究進(jìn)展

采用重組ANGPTL4通過CHO細(xì)胞移植入雞胚尿囊膜，可引起明顯的新生血管形成及血管的重新分布。研究發(fā)現(xiàn)雞胚發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)ANGPTL1、2、3、4、5和7都有可能促進(jìn)其血管生成；進(jìn)一步證實(shí)ANGPTLs與雞發(fā)育過程中的血管生成有著密切關(guān)系。山奈酚能降低肉雞肝細(xì)胞中ANGPTL3表達(dá)水平，改善肉雞胴體品質(zhì)[7]。

4 小結(jié)

綜上所述，已有的研究表明ANGPTLs與獸禽的胴體品質(zhì)及羊腸毒血癥有著密切關(guān)系，調(diào)節(jié)ANGPTLs的表達(dá)情可改善畜禽肉質(zhì)品質(zhì)和防治相關(guān)代謝性疾病的新途徑，ANGPTLs有望成為畜禽疾病防治和畜禽品質(zhì)改善等的新標(biāo)靶。

參考文獻(xiàn)：

[1] KADOMATSU T， TABATA M， OIKE Y.Angiopoietin-like proteins： Emerging targets for treatment of obesity and related metabolic diseases[J]. FEBS J，2011， 278（4）： 559-564.

[2] ROBCIUC M R， SKROBUK P， Anisimov A， et al. Angiopoietin-like 4 mediates PPAR delta effect on lipoprotein lipase-dependent fatty acid uptake but not on beta-oxidation in myotubes[J].PloS One， 2012，7（10）：e46212.

[3] COMES N， BUIE L K， BORRAS T. Evidence for a role of angiopoietin-like 7 （ANGPTL7） in extracellular matrix formation of the human trabecular meshwork： Implications for glaucoma[J].Genes Cells，2011，16（2）：243-259.

[4] 李愛民，中國地方黃牛ANGPTL6 基因遺傳變異、可變剪切及克隆表達(dá)研究[D].陜西楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012.

[5] XIAO H B，NIU X W，SUN Z L.Kaempferol reduces Angiopoietin-like protein 4 expression to improve carcass characteristics and meat quality traits in Holstein steers[J].Livest Sci，2012，145（1）：219-222.

[6] 陳小軍，血管生成素樣蛋白促羊妊娠毒血癥形成及藥物調(diào)控研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[7] XIAO H B， FANG J， LU X Y， et al. Kaempferol improves carcase characteristics in broiler chickens by regulating angptl3 gene expression[J].Br Poult Sci. 2012，53（6）：836-842.