热应激状态下牛血清生化指标、miRNA表达变化及其相关性分析

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.09.012

畜牧兽医学报 ›› 2016, Vol. 47 ›› Issue (9): 1840-1847.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2016.09.012

热应激状态下牛血清生化指标、miRNA表达变化及其相关性分析

胡煜¹，蔡明成²，王玲¹，谭林¹，毕武¹，张佳卉¹，左福元^1*

（1.西南大学荣昌校区动物科学系，荣昌 402460；2.四川农业大学动物遗传育种研究所，温江 611130 ）

收稿日期:2016-04-01 出版日期:2016-09-23 发布日期:2016-09-29
通讯作者: 左福元，教授，主要从事反刍动物遗传育种研究，E-mail: zfuyuan@163.com
作者简介:胡煜（1991-），女，湖南益阳人，硕士生，主要从事动物遗传育种研究，E-mail: huyu_186@163.com
基金资助:
重庆市科技支撑示范工程项目/丰都肉牛产业协同创新与关键技术攻关（jcsf121-2012-01-1）；中央高校基本业务费专项资金资助（XDJK2016E086）；西南大学荣昌校区青年基金（20700426）

The Serum Biochemical Indexes and miRNA Expression in Cattle under Heat Stress and Their Correlation Analysis

HU Yu¹，CAI Ming-cheng²，WANG Ling¹，TAN Lin¹，BI Wu¹，ZHANG Jia-hui ¹，ZUO Fu-yuan^1*

（1.Department of Animal Science，Rongchang Campus of Southwest University，Rongchang 402460，China；2. Institute of Animal Genetics and Breeding，Sichuan Agricultural University，Wenjiang 611130，China)

Received:2016-04-01 Online:2016-09-23 Published:2016-09-29

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在探索热应激对牛miRNA表达量和血清生化指标的影响及其相互关系，筛选牛血清中与热应激相关的调控因子。选择20头体况相近、饲养管理一致的红安格斯公牛，分别于热应激期和非热应激期采集血样，进行血清生化指标及miRNA表达量的测定。结果表明，与非热应激期相比，热应激下血清Cl-浓度、LDH活性显著升高（P<0.05），MDA含量极显著升高（P<0.01）；T-AOC活性、GSH-Px活性、IgA含量、 IgG含量显著降低（P<0.05），SOD活性、IL-2含量极显著降低（P<0.01）。对血清miRNA定量分析发现，miR-181a、miR-486表达量显著下调（P<0.05），分别与IgA、IL-2含量均呈显著正相关（P<0.05），分别与IgG含量呈极显著正相关（P<0.01）。而miR-1246表达量极显著上调（P<0.01），与MDA含量呈极显著正相关（P<0.01）。综上表明，miR-1246、miR-181a、miR-486在机体热应激状态下参与了调控免疫应答及抗氧化等方面的作用，可作为肉牛抗热应激的分子标记。

关键词: 热应激, miRNA, 血清生化指标, 相关性

Abstract:

The aim of the present study was to assess the changes of miRNA expression levels and serum biochemical indexes of cattle in heat stress.Twenty Red Angus bulls with similar body condition and consistent feeding and management selected from Chongqing Improved Beef Cattle Farm were used in the experiment.Blood samples were collected from each bull in heat stress and non heat-stress to analyze miRNA expression levels and serum biochemical indexes.The results showed that the serum concentrations of Cl-(P<0.05) and malondialdehyde (MDA) (P<0.01) and the activities of lactate dehydrogenase (LDH) (P<0.05) were significantly increased in heat stress in comparison with control.Whereas，the activities of total antioxidation (T-AOC) (P<0.05)，glutathione peroxidase (GSH-Px) (P<0.05) and superoxide dismutase (SOD) (P<0.01) as well as the contents of IgA (P<0.05)，IgG (P<0.05) and interleukin-2 (IL-2) (P<0.01) were remarkably decreased.Meanwhile，the expression levels of miR-181a (P<0.05) and miR-486 (P<0.05) were significantly downregulated and positively correlated with the contents of IgA (P<0.05)，IL-2 (P<0.05) and IgG (P<0.01)，respectively，but that of miR-1246 were significantly upregulated (P<0.01) and positively correlated with serum contents of MDA (P<0.05).In conclusion，the current results suggested that miR-1246，miR-181a，miR-486 might be involved in regulating the immune response and antioxidation process of cattle in heat stress，and could be as a molecular indicator of anti-heat stress.

Key words: heat stress, miRNA, serum biochemical index, correlation

中图分类号:

S823.2

胡煜，蔡明成，王玲，谭林，毕武，张佳卉，左福元. 热应激状态下牛血清生化指标、miRNA表达变化及其相关性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2016, 47(9): 1840-1847.

HU Yu，CAI Ming-cheng，WANG Ling，TAN Lin，BI Wu，ZHANG Jia-hui，ZUO Fu-yuan. The Serum Biochemical Indexes and miRNA Expression in Cattle under Heat Stress and Their Correlation Analysis[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2016, 47(9): 1840-1847.

参考文献

［1］DAVIS M S，MADER T L，HOLT S M，et al.Strategies to reduce feedlot cattle heat stress：effects on tympanic temperature［J］. J Anim Sci，2003，81(81)：649-661.
［2］KOVATS R S，HAJAT S.Heat stress and public health：a critical review［J］.Annu Rev Publ Health，2008，29(1)：41-55.
［3］TAYLOR D D，GERCEL-TAYLOR C.microRNA signatures of tumor-derived exosomes as diagnostic biomarkers of ovarian cancer［J］.Gynecol Oncol，2008，110(1)：13-21.
［4］ZHANG B，WANG Q，PAN X，et al.microRNAs and their regulatory roles in animals and plants［J］.J Cell Physiol，2007，210(2)：279-289.
［5］BASTOS M，ADAO R，NAZMI K，et al.microRNA signatures in total peripheral blood as novel biomarkers for acute myocardial infarction［J］.Basic Res Cardiol，2011，106(1)：13-23.
［6］ZHENG Y，CHEN K L，ZHENG X M，et al.Identification and bioinformatics analysis of microRNAs associated with stress and immune response in serum of heat-stressed and normal Holstein cows［J］. J Mater Sci Lett，2014，19(6)：973-981.
［7］SRIKANDAKUMAR A，JOHNSON E H.Effect of heat stress on milk production，rectal temperature，respiratory rate and blood chemistry in Holstein，Jersey and Australian milking zebu cows［J］.Trop Anim Health Prod，2004，36(7)：685-692.
［8］杨游，袁志琳，董国忠，等.饲粮中添加脂肪酸钙和烟酸铬对热应激奶牛产奶性能、生理指标及血清生化指标的影响［J］.动物营养学报，2012，24(1)：145-151.
YANG Y，YUAN Z L，DONG G Z，et al.Dietary calcium soaps of fatty acids and chromium Nicotinate affect lactation performance，physiological and serum biochemical indices of dairy cows under heat stress［J］.Chinese Journal of Animal Nutrition，2012，24(1)：145-151.（in Chinese）
［9］KADZERE C T，MURPHY M R，SILANIKOVE N，et al.Heat stress in lactating dairy cows：a review［J］.Livest Prod Sci，2002，77(1)：59-91.
［10］ARAD Z，MARDER J，EYLATH U，et al.Serum electrolyte and enzyme responses to heat stress and dehydration in the fowl (Gallus domesticus)［J］. Comp Biochem Physiol A：Physiol，1983，74(74)：449-453.
［11］李忠浩.热应激对荷斯坦奶牛外周血淋巴细胞凋亡与抗氧化特性的影响［D］.南京：南京农业大学，2007.
LI Z H.The influence of heat stress on lymphocyte apoptosis in peripheral blood and antioxidant character of Holstein cows［D］.Nanjing：Nanjing Agricultural University，2007.(in Chinese）
［12］KARAA A，KAMOUN W S，CLEMENS M G，et al.Oxidative stress disrupts nitric oxide synthase activation in liver endothelial cells［J］.Free Radical Biol Med，2005，39(10)：1320-1331.
［13］CHEN C Z，LI L，LODISH H F，et al.microRNAs modulate hematopoietic lineage differentiation［J］.Science，2005，303(303)：83-86.
［14］OUYANG Y B，LU Y，YUE S，et al.miR-181 regulates GRP78 and influences outcome from cerebral ischemia in vitro，and in vivo［J］.Neurobiol Dis，2012，45(1)：555-563.
［15］WANG X，HA T，ZHANG X，et al.Bone marrow stromal cell derived exosomes carrying microrna-486 attenuate H/r-induced cardiac myocyte damage in vitro and I/r-induced myocardial injury in vivo ［J］. Circulation，2014，130 (Suppl 2)：A12608.
［16］GUPTA S，AGGARWAL S，RASHANRAVAN B，et al.Th1-and Th2-like cytokines in CD4+ and CD8+ T cells in autism［J］. J Neuroimmunol，1998，85(1)：106-109.

[1]	温东旭, 张雷, 索朗斯珠, 牛家强, 王玉恒, 贡嘎, 旦巴次仁, 席广银, 郭敏, 徐业芬. 牦牛Nramp1基因mRNA组织表达谱及其相关miRNAs初步研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1576-1586.
[2]	温东旭, 张雷, 索朗斯珠, 牛家强, 王玉恒, 贡嘎, 旦巴次仁, 席广银, 郭敏, 徐业芬. 牦牛Nramp1基因mRNA组织表达谱及其相关miRNAs初步研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(8): 1576-1586.
[3]	王书芳, 潘洋洋, 任端阳, 赵艳艳, 李宝钧, 乔利英, 刘文忠. miR-200c和miR-429靶向调节绵羊皮下脂肪细胞中SCD1表达的研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1347-1357.
[4]	解领丽, 李嫒, 黄万龙, 张秀秀, 苗向阳. 湖羊卵巢不同发育阶段的miRNA鉴定与分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1396-1404.
[5]	司丙文, 徐文财, 郭江鹏, 崔凯, 王淑艳, 屠焰, 刁其玉. 杂交构树青贮对杜寒杂交肉羊生产性能、血清指标及背最长肌脂肪酸组成的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1424-1432.
[6]	王书芳, 潘洋洋, 任端阳, 赵艳艳, 李宝钧, 乔利英, 刘文忠. miR-200c和miR-429靶向调节绵羊皮下脂肪细胞中SCD1表达的研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1347-1357.
[7]	解领丽, 李嫒, 黄万龙, 张秀秀, 苗向阳. 湖羊卵巢不同发育阶段的miRNA鉴定与分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1396-1404.
[8]	司丙文, 徐文财, 郭江鹏, 崔凯, 王淑艳, 屠焰, 刁其玉. 杂交构树青贮对杜寒杂交肉羊生产性能、血清指标及背最长肌脂肪酸组成的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(7): 1424-1432.
[9]	彭孝坤, 赵天, 黄晓瑜, 张宇, 邢晓南, 张恩平. 急性热应激对山羊血液生化指标及血淋巴细胞热休克蛋白70家族基因表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1219-1229.
[10]	彭孝坤, 赵天, 黄晓瑜, 张宇, 邢晓南, 张恩平. 急性热应激对山羊血液生化指标及血淋巴细胞热休克蛋白70家族基因表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(6): 1219-1229.
[11]	纪会, 王会, 柴志欣, 王吉坤, 王嘉博, 罗晓林, 姬秋梅, 信金伟, 钟金城. 牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 957-971.
[12]	纪会, 王会, 柴志欣, 王吉坤, 王嘉博, 罗晓林, 姬秋梅, 信金伟, 钟金城. 牦牛不同年龄肌肉组织microRNA表达谱及生物信息学分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(5): 957-971.
[13]	贺小云, 刘秋月, 储明星. miRNA调控哺乳动物卵泡发育和卵母细胞成熟的研究进展[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(11): 2175-2185.
[14]	魏杰, 谢明, 唐静, 吴永保, 张琪, 侯水生. 玉米DDGS常规营养成分和代谢能与鸭酶水解物总能相关性研究[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(10): 2032-2040.
[15]	李畅, 李静, 何启盖. 猪圆环病毒2型感染PK-15细胞差异表达miRNA和mRNA互作网络[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(1): 115-125.

热应激状态下牛血清生化指标、miRNA表达变化及其相关性分析

The Serum Biochemical Indexes and miRNA Expression in Cattle under Heat Stress and Their Correlation Analysis

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价