泌乳分子機(jī)制及基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)

泌乳分子機(jī)制及基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)

任洪輝1，2王永1江明鋒1，2
（1.動(dòng)物遺傳育種學(xué)國(guó)家民委-教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041；2.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610041）

為了提高泌乳家畜的產(chǎn)奶性能，使得進(jìn)一步理解乳腺的功能及其調(diào)控機(jī)制變得十分必要。早期的研究?jī)A向于從組織學(xué)和激素層面研究分析乳腺的生理功能，隨著近年來(lái)分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，芯片等高通量技術(shù)被應(yīng)用到乳腺泌乳機(jī)制的研究中，泌乳生物學(xué)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于乳腺泌乳機(jī)制方面的研究進(jìn)展，如乳腺各個(gè)泌乳時(shí)期的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、乳汁主要成分的合成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、參與乳腺泌乳周期循環(huán)的信號(hào)傳導(dǎo)通路等。

乳腺 泌乳 分子機(jī)制 調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)通路

提高乳用家畜的乳產(chǎn)量和質(zhì)量是乳業(yè)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家的主要目標(biāo)。研究者已經(jīng)從乳用家畜的生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等角度進(jìn)行了充分的研究。顯然，泌乳生物學(xué)研究的重點(diǎn)應(yīng)從乳腺自身著手，研究乳腺的泌乳機(jī)制、乳汁合成和分泌、影響乳腺生長(zhǎng)發(fā)育的各種因素。雖然泌乳生物學(xué)研究歷史很長(zhǎng)，但由于大型動(dòng)物的價(jià)格相對(duì)高昂且實(shí)際操作困難，很多研究只能從大鼠等試驗(yàn)動(dòng)物著手。例如，與泌乳持續(xù)性［1］相關(guān)的乳腺細(xì)胞增殖-凋亡機(jī)理、通過(guò)控制營(yíng)養(yǎng)條件調(diào)節(jié)乳汁的生物合成［2］和青春期乳腺的生長(zhǎng)速率［3］等研究結(jié)果均通過(guò)對(duì)大鼠和小鼠等模式動(dòng)物的研究得到。近年來(lái)，運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對(duì)荷斯坦奶牛等大家畜泌乳的分子機(jī)制進(jìn)行研究成為熱點(diǎn)，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的 Loor［4］和Bionaz［5］等在乳腺泌乳周期基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、乳汁各成分合成機(jī)制及相關(guān)參與泌乳調(diào)控分子機(jī)制等方面的研究處于國(guó)際領(lǐng)先地位。近幾年我國(guó)在該方向的研究也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的李慶章［6］、侯曉明［7］等率先開(kāi)展了奶牛乳腺相關(guān)基因表達(dá)譜的研究，為我國(guó)在該領(lǐng)域的研究起到了帶頭作用。

目前，信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)是乳腺發(fā)育和泌乳分子機(jī)制中研究最多的領(lǐng)域，這些結(jié)果大多通過(guò)對(duì)培養(yǎng)的乳腺細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因大鼠乳腺組織的研究獲得。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，泌乳生物學(xué)進(jìn)入了一

個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。生物信息學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)逐漸應(yīng)用到泌乳生物學(xué)的研究領(lǐng)域，科學(xué)家試圖從組學(xué)層面闡釋泌乳分子機(jī)制。本文綜述了國(guó)內(nèi)外泌乳生物學(xué)研究進(jìn)展，試圖從基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)傳導(dǎo)途徑等角度對(duì)乳腺泌乳的分子機(jī)制進(jìn)行闡釋?zhuān)瑸橄嚓P(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。

1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在泌乳生物學(xué)中的研究概述

隨著芯片等高通量分析技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)錄組分析技術(shù)和相關(guān)生物信息學(xué)工具可以很好的應(yīng)用于復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)［8］。一些生物軟件廣泛的用于生命科學(xué)（如GeneGo，Ingenuity Pathway Analysis），研究者可以手工操作軟件中的一些功能（如分子間的相互作用、基因與表型之間的相互關(guān)系等），使得對(duì)乳腺整個(gè)泌乳周期分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究成為了可能。目前，對(duì)哺乳動(dòng)物乳腺泌乳分子機(jī)制的研究已經(jīng)從模式動(dòng)物過(guò)渡到大型哺乳動(dòng)物。

1.1 大鼠乳腺轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究

Rudolph 等［9］對(duì)大鼠整個(gè)泌乳期進(jìn)行芯片分析，大約4 832個(gè)差異表達(dá)基因（Differentially expressed gene，DEG）參與泌乳循環(huán)，主要是參與乳汁主要成分合成及調(diào)控、泌乳周期調(diào)節(jié)、乳腺生理變化、信號(hào)傳導(dǎo)等有關(guān)泌乳的基因，各個(gè)基因參與不同的調(diào)節(jié)機(jī)制。根據(jù)基因變化的差異性，將芯片數(shù)據(jù)中變化較明顯的基因分成3個(gè)部分以解析相關(guān)基因的調(diào)控機(jī)制［10］（圖1）。第一部分描述了分析結(jié)果中大約50%的基因，這些基因在妊娠后期開(kāi)始持續(xù)表達(dá)直至泌乳期保持穩(wěn)定，最后在退化初期開(kāi)始快速下調(diào)。第二個(gè)部分和第三個(gè)部分代表一些次重要的基因，分別包含13.6%和11.6%。第二部分的基因在妊娠期和泌乳期未發(fā)生明顯變化，但在退化期開(kāi)始表達(dá)。在第三部分中，基因在妊娠后期開(kāi)始表達(dá)，到泌乳期時(shí)開(kāi)始下降，直至退化期這些基因又開(kāi)始持續(xù)性高表達(dá)。大鼠妊娠期乳腺組織的表皮細(xì)胞發(fā)生了很大的生理和生化變化，乳房的體積逐漸變大，尤其是在妊娠期第12天體積增長(zhǎng)最迅速。結(jié)合已知的生理學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析表明，表皮細(xì)胞在妊娠期的增殖可能是第三部分妊娠期基因差異性表達(dá)的主要驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)對(duì)第一部分的分析發(fā)現(xiàn)，只有一小部分基因（n=592）在整個(gè)泌乳周期中發(fā)生較大的差異性變化，這些基因可能參與整個(gè)泌乳周期中乳汁的合成，同時(shí)這也說(shuō)明在妊娠后期或分娩前，乳腺組織在分子水平上已做好了產(chǎn)奶準(zhǔn)備。斷奶后，乳頭失去了必要的刺激，乳房的生理和生化功能在斷奶后第2天開(kāi)始退化，乳腺組織恢復(fù)到妊娠期的狀態(tài)。第二部分的DEG在L9（Lactation L）和I2（Involution I）時(shí)段開(kāi)始表達(dá)，但在妊娠期和泌乳期未發(fā)生變化，因此這部分基因的表達(dá)可能與乳腺退化有關(guān)。

圖1 DEG在不同泌乳時(shí)期的變化趨勢(shì)

1.2 奶牛乳腺轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究

Bionaz等［5］利用芯片技術(shù)對(duì)荷斯坦奶牛乳腺泌乳基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，提出了DIA（Dynamic impact approach）分析技術(shù)，并成功應(yīng)用至荷斯坦奶牛泌乳基因調(diào)控分析［11］。將-30 d、-15 d、+1 d、15 d、30 d、60 d、120 d、240 d和300 d的乳腺樣品進(jìn)行表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)，6 382個(gè)差異性表達(dá)基因（DEG）

參與泌乳循環(huán)，并將數(shù)據(jù)分析以-30 d作為參照標(biāo)準(zhǔn)，比較各個(gè)時(shí)期差異性表達(dá)基因的變化（圖2）。當(dāng)提高差異性閾值（〉200%）時(shí)，顯現(xiàn)出的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步顯示出在調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮主要作用的差異性表達(dá)基因。結(jié)果表明，在60 d和120 d時(shí)差異性表達(dá)基因的數(shù)量最多，大約包含3 500個(gè)。分析整個(gè)泌乳循環(huán)周期，下調(diào)基因的數(shù)量明顯多于上調(diào)基因，與泌乳相關(guān)的差異性表達(dá)基因在-15-1 d和120-240 d期間的變化最大，且在+1 d、60-120 d時(shí)DEG的數(shù)量達(dá)到巔峰值。但提高差異性表達(dá)基因的閾值時(shí)，上調(diào)基因占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，且60 d和120 d時(shí)DEG的數(shù)量最多，推測(cè)此時(shí)的變化可能與泌乳量的增加有關(guān)。比較妊娠期和退化期，-15-1 d期間下調(diào)基因的數(shù)量多于上調(diào)基因，120-240 d期間上調(diào)基因占據(jù)數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)。但其中變化較大的差異性表達(dá)基因的情況卻與之相反，即妊娠期變化較大的多為上調(diào)基因，退化期大多是下調(diào)基因。因此，推斷后者的變化可能與泌乳減少有關(guān)。

圖2 以妊娠期-30 d和各自前一時(shí)間點(diǎn)為對(duì)照的差異性表達(dá)基因的數(shù)量

2 乳腺發(fā)育各時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究

2.1 妊娠期

妊娠期乳腺組織發(fā)生了很多變化，為分娩后的泌乳做好了組織學(xué)上的準(zhǔn)備，其中表皮細(xì)胞迅速增殖是最明顯的變化，乳房體積逐漸從總體積的10%增長(zhǎng)至分娩前的90%。從轉(zhuǎn)錄組學(xué)的角度分析，妊娠期要在泌乳期之前做好與產(chǎn)奶相關(guān)的分子水平準(zhǔn)備，大部分有關(guān)乳汁合成和分泌的基因在泌乳前已開(kāi)始轉(zhuǎn)錄。因此，一些研究者猜測(cè)妊娠期后期的基因轉(zhuǎn)錄是妊娠期向泌乳期過(guò)渡的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，是分娩后產(chǎn)奶的必要條件。根據(jù)基因芯片數(shù)據(jù)分析的結(jié)果［10］，乳腺組織在該階段開(kāi)始大量轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成、轉(zhuǎn)運(yùn)、定位和分泌相關(guān)的基因，同時(shí)一些通過(guò)乳腺表皮細(xì)胞進(jìn)入乳汁的離子的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)也發(fā)生上

調(diào)，如鐵離子和鋅離子；下調(diào)的基因主要有：⑴脂肪酸氧化酶基因在妊娠后期發(fā)生下調(diào)；⑵血管生長(zhǎng)有關(guān)基因抑制（但實(shí)際上乳腺在這一階段生長(zhǎng)發(fā)育，即血管變大。因此一些GO分析的結(jié)果可能無(wú)法應(yīng)用于乳腺發(fā)育）；⑶陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)下調(diào)，尤其是妊娠后期磷酸鹽的下調(diào)最嚴(yán)重。

2.2 泌乳期

泌乳期是乳腺發(fā)揮功能即分泌乳汁的主要時(shí)期，乳腺在此階段十分活躍，乳房會(huì)分泌大量的乳汁。但根據(jù)芯片分析結(jié)果，大部分基因在這個(gè)過(guò)程發(fā)生下調(diào)，只有少數(shù)進(jìn)行上調(diào)。合成和組裝脂肪酸是乳腺在泌乳期的主要功能之一，因此同妊娠期一樣，參與脂肪酸氧化的酶在該階段被抑制。但意外的是，參與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝（合成和分解）的相關(guān)基因在泌乳期逐漸衰減甚至被抑制，這也間接證明乳腺組織在妊娠期已經(jīng)為泌乳期產(chǎn)奶做好了轉(zhuǎn)錄組水平的準(zhǔn)備。例如，在泌乳期，乳汁中含有一些有關(guān)免疫的物質(zhì)，但分析發(fā)現(xiàn)與免疫相關(guān)的基因在該時(shí)期也開(kāi)始下調(diào)且進(jìn)入抑制狀態(tài)，這說(shuō)明免疫相關(guān)基因已經(jīng)在妊娠后期完成轉(zhuǎn)錄。總的來(lái)講，泌乳期大部分基因處于下調(diào)狀態(tài)，與主要功能相關(guān)的基因已在妊娠期完成轉(zhuǎn)錄。

2.3 退化期

當(dāng)乳房進(jìn)入退化期時(shí)，妊娠期過(guò)程中一些活躍的基因重新啟動(dòng)，包括蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等功能在內(nèi)的基因占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)（大約占85%），只有少部分參與生物合成和新陳代謝的功能基因下調(diào)。退化期乳腺的主要功能是分解代謝，大部分有關(guān)蛋白質(zhì)分解代謝的基因逐漸上調(diào)，此過(guò)程可以滿(mǎn)足氧化應(yīng)激反應(yīng)和保護(hù)乳腺細(xì)胞或其周?chē)?xì)胞免受外界傷害。隨著蛋白質(zhì)分解代謝的增強(qiáng)，ATP合成和水解也逐漸加快。為滿(mǎn)足乳腺組織對(duì)ATP的需求，有關(guān)質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)的相關(guān)基因在該時(shí)期進(jìn)行上調(diào)。此外，為了維持組織內(nèi)的離子環(huán)境，陽(yáng)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)功能在泌乳期過(guò)后恢復(fù)。以上這些基因的上調(diào)將有助于促進(jìn)乳成分退化及間隙小分子的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，退化期泌乳相關(guān)基因逐漸恢復(fù)至妊娠期，將為下一次泌乳循環(huán)做準(zhǔn)備。

3 乳汁主要成分合成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)

3.1 乳蛋白

有關(guān)乳蛋白合成的研究已取得很大進(jìn)展。Massiom等［12］對(duì)參與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)、雷帕霉素靶蛋白（Mammalian target of rapamycin，mTOR）、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）、Jak2-Stat5信號(hào)通路及氨基酸和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)受體的44個(gè)基因進(jìn)行qPCR分析。結(jié)果表明，氨基酸和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)受體、胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路的相關(guān)成分及mTOR信號(hào)通路相關(guān)基因在泌乳期間發(fā)生明顯上調(diào)，而核糖體組件RPL22出現(xiàn)下調(diào)，其中胰島素和mTOR在調(diào)控乳蛋白合成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。胰島素在過(guò)去被認(rèn)為是乳蛋白合成的間接調(diào)控者［13］，但Herbein 等［14］研究發(fā)現(xiàn)，牛血液中胰島素在分娩后明顯減少，且在泌乳前兩個(gè)月一直保持這種低水平。直到最近的研究表明，胰島素是牛和鼠乳蛋白合成的關(guān)鍵調(diào)控者［15，16］。對(duì)于所有哺乳動(dòng)物，mTOR信號(hào)通路調(diào)控蛋白質(zhì)合成，尤其在轉(zhuǎn)錄水平［17］。mTOR通路受支鏈氨基酸調(diào)控，特別是亮氨酸（Leu）［18］。乳腺組織中氨基酸不僅可以調(diào)控蛋白質(zhì)編碼基因的轉(zhuǎn)錄，其轉(zhuǎn)運(yùn)效率也是限制乳汁蛋白質(zhì)合成的重要影響因素［19］。除了氨基酸之外，葡萄糖對(duì)調(diào)控乳汁其它成分的合成也很重要［20］。Jak2-Stat5信號(hào)通路是調(diào)控嚙齒類(lèi)動(dòng)物乳蛋白合成的主要方式［21］，但與嚙齒類(lèi)動(dòng)物相比，該通路對(duì)奶牛乳蛋白合成過(guò)程中的影響力明顯較弱［22］。AMPK主要參與乳脂的合成［23］，目前尚無(wú)研究表明其在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的重要性。對(duì)參與乳蛋白合成調(diào)控的基因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的合成需要氨基酸、胰島素、葡萄糖和mTOR通路等相互作用，形成一個(gè)整體的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

3.2 乳脂

目前，有關(guān)乳脂合成分子機(jī)制的研究并不很完善，大部分的研究從mRNA水平進(jìn)行分析。乳腺組織合成乳脂的分子生物學(xué)過(guò)程及主要相關(guān)基因如下：血液中獲取脂肪酸（LPL，CD36）、細(xì)胞內(nèi)脂肪酸交換（FABP3）、長(zhǎng)鏈（ACSL1）和短鏈（ACSS2）脂肪酸胞內(nèi)激活、脂肪酸從頭合成（ACACA，F(xiàn)ASN）、去飽和（SCD，F(xiàn)ADS1）、三酰甘油合成（AGPAT6，

GPAM，LPIN1）、脂滴形成（BTNIA1，XDH）、酮體利用（BDH1）以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控（INSIG1，PPARG，PPARGCIA），這些基因交匯在一起，組成一個(gè)龐大的乳脂合成網(wǎng)絡(luò)，過(guò)去的研究將SREBP1作為大鼠乳脂合成的核心調(diào)控者［24］。但Massimo等［25］利用qPCR技術(shù)分析與奶牛乳脂合成相關(guān)基因表達(dá)變化情況，分析相關(guān)基因在泌乳期間的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)方式，并根據(jù)分析的結(jié)果建立了一個(gè)有關(guān)乳脂合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，描繪了乳脂合成的調(diào)控機(jī)制，認(rèn)為SREBF1、SREBF2和PPARG是奶牛乳脂合成過(guò)程的主要調(diào)節(jié)基因，其中PPARG在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中扮演多重角色，例如協(xié)調(diào)PPARGC1A和INSIG1之間的相互作用及控制SREBF1的表達(dá)。

3.3 乳糖

乳糖是乳汁的主要組成部分，其在乳汁中可通過(guò)調(diào)節(jié)滲透壓控制乳的體積。目前有關(guān)乳腺組織乳糖合成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究并不是很多，研究的重點(diǎn)大多傾向于葡萄糖對(duì)乳糖合成的影響。作為乳糖合成所需的前體物，葡萄糖的吸收是控制乳糖合成的最直接的方式［26］。葡萄糖主要通過(guò)兩種截然不同的方式穿過(guò)磷脂雙分子層進(jìn)入乳腺細(xì)胞：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）和Na+/葡萄糖泵。目前，研究者大都從葡萄糖吸收水平分析乳糖合成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，有關(guān)乳糖合成的其它調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍需要進(jìn)一步探索。

4 乳腺泌乳期信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)

很多信號(hào)通路參與泌乳期分子調(diào)控，其中Hedgehog 信號(hào)通路、Jak-STAT信號(hào)通路和TGF-beta信號(hào)通路對(duì)整個(gè)泌乳周期影響最大，發(fā)揮促進(jìn)作用，即正調(diào)控乳腺泌乳；但細(xì)胞黏附分子（CAMs）、mTOR信號(hào)通路和Notch信號(hào)通路在泌乳期時(shí)處于抑制狀態(tài)。

Hedgehog和TGF-beta信號(hào)通路參與乳腺干細(xì)胞自我更新，當(dāng)它們解除控制時(shí)會(huì)發(fā)生乳腺癌［27］。Hedgehog信號(hào)通路主要參與嚙齒類(lèi)動(dòng)物泌乳，產(chǎn)奶時(shí)被激活，誘導(dǎo)產(chǎn)奶相關(guān)基因的表達(dá)［28］。有關(guān)TGF-beta通路在乳腺組織中調(diào)控機(jī)理的研究并不完善，研究者發(fā)現(xiàn)該通路在抑制乳腺細(xì)胞增殖的同時(shí)，也可促進(jìn)細(xì)胞凋亡［29］；除此之外，科學(xué)家猜測(cè)TGF-beta通路在乳腺組織中的作用與在人類(lèi)腸細(xì)胞中的生物學(xué)效應(yīng)相似［30］；因此，TGF-beta通路可能在整個(gè)細(xì)胞周期循環(huán)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用［31］。另外一個(gè)正調(diào)控乳腺泌乳的通路即Jak-STAT通路，可以直接調(diào)控非反芻類(lèi)產(chǎn)奶動(dòng)物乳蛋白基因的表達(dá)，但對(duì)于反芻類(lèi)動(dòng)物尤其是奶牛，該通路并不能直接通過(guò)Jak或Stat基因的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，而是由其下游的效應(yīng)器直接調(diào)控［12］。

mTOR（Mammalian target of rapamycin 雷帕霉素靶蛋白）信號(hào)通路參與調(diào)控乳蛋白合成，主要被氨基酸、胰島素和生長(zhǎng)因子調(diào)控激活，當(dāng)能量或營(yíng)養(yǎng)不足時(shí)易被抑制。mTOR信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞生理學(xué)的調(diào)控起關(guān)鍵作用［32］，其大量組件參與調(diào)控蛋白質(zhì)的合成，如啟動(dòng)子和延伸因子。mTOR信號(hào)通路雖然在乳蛋白合成過(guò)程中發(fā)揮重要作用，但只有很少一部分基因在轉(zhuǎn)錄水平起調(diào)控作用，該通路大部分基因處于抑制狀態(tài)。有關(guān)Notch信號(hào)通路的抑制機(jī)理是一個(gè)新奇的發(fā)現(xiàn)，其主要參與細(xì)胞發(fā)育、機(jī)體器官的細(xì)胞進(jìn)入組織、細(xì)胞增殖和凋亡［33］。Callahan等［34］通過(guò)人工激活Notch信號(hào)發(fā)現(xiàn)，該通路也可以抑制乳腺分支和泌乳，同時(shí)參與乳腺細(xì)胞生長(zhǎng)。CAMs主要參與維持乳腺表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)［2］，其在泌乳期的抑制現(xiàn)象無(wú)法利用KEGG分析。但當(dāng)進(jìn)一步放大有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，該“抑制”會(huì)被逐漸展現(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其主要由一些與免疫系統(tǒng)相關(guān)的細(xì)胞黏附分子引起，同時(shí)有一些緊密連接分子作出感應(yīng)。

5 小結(jié)

有關(guān)乳腺泌乳分子生物學(xué)方面的研究逐漸增多，有很大的研究空間和發(fā)展?jié)摿?，也取得了很多科研成果。與此同時(shí)，隨著人們生活水平的提高和對(duì)奶制品認(rèn)識(shí)的加強(qiáng)，奶產(chǎn)品將逐漸作為“第二糧食”進(jìn)入我們的餐桌；人們對(duì)乳制品需求量增加的同時(shí)，也越來(lái)越關(guān)注它的質(zhì)量，這種市場(chǎng)需求為乳腺泌乳生物學(xué)相關(guān)科學(xué)研究奠定了很好的商業(yè)基礎(chǔ)。我國(guó)在該領(lǐng)域尚屬起步階段，過(guò)去幾十年的研究?jī)A向于從組織學(xué)和激素層面分析乳腺的生理功能，很少?gòu)姆肿訉用孢M(jìn)行解析。因此，國(guó)內(nèi)的研究者應(yīng)逐漸將現(xiàn)代分子生物學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)奶家畜的研究中，建立起我國(guó)產(chǎn)奶家畜泌乳相關(guān)基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，闡明家畜泌乳調(diào)控機(jī)理，從

分子層面解讀家畜泌乳的分子機(jī)制，為國(guó)內(nèi)產(chǎn)奶家畜的遺傳育種研究奠定分子基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯 狄艷紅）

Molecular Mechanism of Lactation and Gene Regulation Networks

Ren Honghui Wang Yong Jiang Mingfeng
（1. Key Laboratory of Animal Genetics & Breeding, State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education, Chengdu 610041；2. Life Science and Technology of Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041）

In order to improve the production performance of animals, that understand better the function and regulation mechanisms of the mammary gland become very necessory. Early studies tended to analyze the physiological function of mammary gland from histology and hormone levels. With the development of molecular biology techniques, high-throughput technologies such as gene chip to study mammary gland and lactation biology has entered a new stage of development. In this review, we presented several aspects in molecular biology of lactation biology, such as gene networks about each stage were revealed, synthetic regulation network about the main composition of milk, signaling pathways involved in mammary gland lactation cycle.

Mammary gland Lactation Molecular mechanism Regulation networks Signal pathway

2013-07-30

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31172198），國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAD13B06），四川省青年科技基金（09ZQ026-011），教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（201265），中央高?？蒲许?xiàng)目（12ZYXS74）

任洪輝，男，碩士研究生，研究方向：動(dòng)物遺傳育種與繁殖；E-mail：337513362@qq.com

江明鋒，男，博士，教授，研究方向：高原家畜生理基因組、高原生物基因資源的開(kāi)發(fā)與利用；E-mail：mingfengjiang@vip.sina.com