miRNA 調(diào)節(jié)乳腺組織脂肪代謝的研究進展

馬青山，王長法，劉桂芹，李 艷

（聊城大學農(nóng)學院，山東省黑毛驢高效繁育與生態(tài)飼養(yǎng)工程技術(shù)研究中心，山東省驢產(chǎn)業(yè)科技協(xié)同創(chuàng)新中心，山東聊城 252000）

乳脂作為乳制品中主要成分之一，其組分種類及含量是影響乳口感及營養(yǎng)價值的重要因素。乳脂代謝涉及到一個龐大、復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，受眾多激素及信號分子調(diào)控[1-2]。隨著研究的不斷深入，越來越多的研究表明microRNA（miRNA）也是乳腺組織脂肪代謝的重要調(diào)控因子[3-5]。miRNA 為一類單鏈非編碼小分子RNA，能夠從轉(zhuǎn)錄后水平負調(diào)控基因表達，參與動物的生殖、生長及發(fā)育等多種生命活動[6]，還是肝臟和脂肪等脂質(zhì)代謝旺盛組織中脂肪代謝的關(guān)鍵調(diào)控因子[7]。本文對近年來miRNA 調(diào)控乳腺組織脂肪代謝的研究做一綜述，為從miRNA 層次研究乳脂代謝，進而改善乳品質(zhì)提供參考。

1 miRNA 簡介

miRNA 是一類內(nèi)源性、長度約在21～22 個核苷酸的非編碼RNA（Non-Coding RNA，ncRNA），通過完全或不完全堿基配對的方式結(jié)合靶基因上的miRNA識別位點，導致目標mRNA 翻譯抑制、脫腺苷化或發(fā)生降解，從而在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因表達[6]。研究表明，miRNA 參與調(diào)控細胞增殖、分化和凋亡等過程，并同糖代謝、脂代謝、蛋白質(zhì)代謝、胰島素抵抗及器官發(fā)育等多種機體生命活動密切相關(guān)[8]。

編碼miRNA 的基因可存在于基因間（Intergenic）或基因內(nèi)（Intragenic）。研究顯示，大多數(shù)miRNA 的基因位于編碼/非編碼蛋白基因的內(nèi)含子區(qū)域或非翻譯區(qū)（Untranslated Region，UTR）及基因組重復(fù)區(qū)域[9]。其中，內(nèi)含子區(qū)域的miRNA 可共享宿主基因的啟動子及調(diào)控元件，從mRNA 轉(zhuǎn)錄本上完成剪接[10]。miRNA在細胞內(nèi)的生物合成過程極為復(fù)雜，受到多種催化酶及輔助蛋白的協(xié)同調(diào)控，合成過程：①Pri-miRNA 生成，在細胞核內(nèi)RNA 聚合酶Ⅱ催化下，miRNA 基因及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄形成局部發(fā)夾結(jié)構(gòu)的初級miRNA 轉(zhuǎn)錄本（Primary miRNA Transcript，Pri-miRNA，長度>1 kb）[11]，發(fā)夾結(jié)構(gòu)通常包含于ncRNA 或mRNA 的內(nèi)含子中[12]；②Pre-miRNA 生成，在核Drosha-DGCR8 異二聚體作用下，Pri-miRNA 在發(fā)夾基部裂解形成60～70 個核苷酸的莖環(huán)中間體，稱為前體miRNA（PrecursormiRNA，Pre-miRNA）[13]；③Pre-miRNA 轉(zhuǎn)運，核膜轉(zhuǎn)運蛋白5（Exportin-5，EXP-5）識別Pre-miRNA 發(fā)夾3'突出部分的2 個核苷酸后[12]，在Ran-GTP 的輔助下將Pre-miRNA 轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)[14]；④Dicer 酶切割，在細胞質(zhì)中，Dicer-RNase-III 酶與Pre-miRNA 發(fā)夾基部的5'磷酸鹽和3'突出具有特殊的親和力，能夠識別Pre-miRNA 的雙鏈部分[15]，在離發(fā)夾底部約2 個螺旋處切割Pre-miRNA，形成22 個核苷酸的雙鏈miRNA（miRNA Duplex）[16]；⑤miRNA 成熟及RISC 組裝，雙鏈miRNA 在解旋酶作用下產(chǎn)生成熟miRNA（約為20 個核苷酸），互補鏈（miRNA*）多被降解，成熟miRNA 結(jié)合到由Argonaute 家族蛋白組成的復(fù)合物中，組裝形成RNA 誘導沉默復(fù)合體（RNA-Induced Silencing Complex，RISC）[17]，RISC 可與靶基 因mRNA 3′UTR 或CDS 序列的特異性位點結(jié)合，進而調(diào)控靶基因表達[15]。

隨著研究的深入，越來越多的miRNA 被發(fā)現(xiàn)和鑒定，miRNA、靶基因以及miRNA 同其他RNAs 互作的海量信息構(gòu)成了研究miRNA 的重要數(shù)據(jù)庫。常用數(shù)據(jù)庫包括miRBase、TargetScan、ENCORI、PITA、PicTar、RNAhybrid、miRWalk、DIANA-microT、miRNAMap 及Deepbase 等。其中，miRBase（v22，http://www.mirbase.org/）是存儲miRNA 信息最主要的公共數(shù)據(jù)庫之一，可提供miRNA 序列、注釋信息及靶標基因預(yù)測等全方位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫已收錄271 個物種共38 589 個發(fā)夾前體和48 860 條成熟的miRNA 序列[18]。TargetScan（v7.2，http://www.targetscan.org/vert_72/）是預(yù)測miRNA 哺乳動物靶基因較為常用的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫通過尋找與miRNA 種子區(qū)匹配的保守8mer、7mer 和6mer位點對miRNA 的生物學靶點預(yù)測[19]，已覆蓋人、小鼠、大鼠、猩猩、恒河猴、奶牛、狗、負鼠、雞和青蛙等動物miRNA 靶基因信息。在研究miRNA 互作方面，ENCORI（2019 版本，http://starbase.sysu.edu.cn/index.php）數(shù)據(jù)庫覆蓋了包括32 種癌癥的10 882 個RNAseq 和10 546 個miRNA-seq 數(shù)據(jù)，可提供基于CLIPseq 和降解組測序挖掘的miRNA-ncRNA、miRNAmRNA、ncRNA-RNA、RNA-RNA、RBP-ncRNA 及RBP-mRNA 之間的相互作用分析[20]，這對研究miRNA功能及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有重要幫助。

2 乳脂代謝

乳脂代謝涉及到一個龐大、復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，受到眾多激素及信號分子等調(diào)控，包括脂肪酸、甘油三酯的攝入、轉(zhuǎn)運、活化及合成，脂滴的形成和分泌等過程，相應(yīng)的關(guān)鍵基因：①脂蛋白酯酶（Lipoprotein Lipase，LPL）為血液及乳腺組織與脂肪酸攝入相關(guān)基因；②脂肪酸結(jié)合蛋白3（Fatty Acid Binding Protein 3，F(xiàn)ABP3）和白細胞 分化抗原36（Cluster of Differentiation 36，CD36）為胞內(nèi)脂 肪酸轉(zhuǎn)運相關(guān)基因；③長鏈酰基輔酶A 合成酶1（Acyl Coenzyme A Long-Chain l Synthetase，ACSL1）和乙酰輔酶A 合成酶1/2（Acetyl Coenzyme A Synthetase 1/2，ACSS1/2）為長鏈及短鏈脂肪酸活化胞內(nèi)活化相關(guān)基因；④乙酰輔酶A 羧化酶α（Acetyl-CoA Carboxylase Alpha，ACCα）和脂肪酸合酶（Fatty Acid Synthase，F(xiàn)ASN）為脂肪酸從頭合成相關(guān)基因；硬脂酰輔酶A 去飽和酶（Stearoyl Coenzyme A Desaturase，SCD）和脂肪酸去飽和酶1（Fatty Acid Desaturase 1，F(xiàn)ADS1）為脂肪酸去飽和相關(guān)基因；1-?；视土姿狨；D(zhuǎn)移酶6（1-Acylglycerol-3-Phosphate O-Acyltransferase 6，AGPAT6）、線粒體甘油-3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（Glycerol-3-Phosphate Acyltransferases，Mitochondrial，GPAM）和脂素1（LPIN1）為甘油三酯合成關(guān)鍵基因；⑤脂滴形成、分泌相關(guān)基因包括嗜乳脂亞家族1 成員A1（Butyrophilin Subfamily 1,Member A1，BTN1A1）、黃嘌呤脫氫酶（Xanthine Dehydrogenase，XDH）、脂滴包被蛋白2（Perilipin2，PLIN2）、脂肪分化相關(guān)蛋白（Adipocyte Differentiation Related Protein，ADRP）及黃嘌呤氧化還原酶（Xanthine Oxidoreductase，XOR），由上述基因組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)參與并調(diào)控乳脂代謝[1,21]。另外，調(diào)控機體脂質(zhì)代謝重要的轉(zhuǎn)錄因子對乳脂代謝通路中的關(guān)鍵酶及蛋白表達起到調(diào)控作用，如過氧化物酶體增殖物激活受體γ（Peroxisome Proliferators-Activated Receptorsγ，PPARγ）、固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1（Sterol Regulatory Element-Binding Protein 1，SREBP-1）、胰島素誘導基因1（Insulin Induced Gene 1，INSIG1）和肝X 受體（Liver X Receptor，LXR）等[1,22]。隨著候選基因篩選策略和比較基因組學研究方法的發(fā)展，更多的乳脂代謝相關(guān)的基因及調(diào)控因子被學者發(fā)現(xiàn)并驗證功能，miRNA 便是其中一種重要的調(diào)控因子。

3 miRNA 調(diào)控脂質(zhì)代謝

在機體脂質(zhì)代謝調(diào)控領(lǐng)域，研究較多的轉(zhuǎn)錄因子包括SREBP-1C、PPARs 和LXRα等[23-25]。而 隨著研究的深入，miRNA 在脂質(zhì)代謝中重要的調(diào)控作用也逐漸被發(fā)現(xiàn)，研究報道較多的包括miR-33a/b、miR-96、miR-122、miR-182、miR-183、miR-17-5p、miR-10b/21/27b 和miR-130b 等，其調(diào)控脂質(zhì)代謝信號通路如圖1 所示。

研究表明，miR-33 可通過多種途徑調(diào)控脂質(zhì)代謝，miR-33a/b 可抑制ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1（ATP-Binding Cassette Transporter A1，ABCA1）的表達豐度，調(diào)控膽固醇從細胞輸出及高密度脂蛋白的生物合成[26-27]，這對維持細胞內(nèi)膽固醇動態(tài)平衡至關(guān)重要[28]；另外，miR-33a/b 還可調(diào)控參與脂肪酸β氧化的基因，如肉毒堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1A（Carnitine Palmityl Transferase 1A，CPT1A）、肉堿氧位甲基轉(zhuǎn)移酶（Carnitine Oxymethyl Transferase，CROT）和羥輔酶A脫氫酶β亞基（Hydroxyacyl Coenzyme A Dehydrogenase Bβ-subunit，HADHB），進而降低脂肪酸的分解代謝[29-30]，可知miR-33a/b 可結(jié)合多個靶基因序列，在不同層面調(diào)控宿主脂質(zhì)代謝。另有研究發(fā)現(xiàn)，微生物也可影響miR-33 表達，從而調(diào)節(jié)宿主脂質(zhì)代謝，結(jié)核分支桿菌（Mycobacterium tuberculosis）可誘導miR-33 及其互補鏈miR-33*表達，從而抑制巨噬細胞中參與自噬、溶菌酶和脂肪酸氧化的通路，以支持細菌自身復(fù)制[31]，這表明菌群-miRNA 互作在調(diào)控脂質(zhì)代謝中或許也發(fā)揮著重要作用。

miR-96/182/183 組成的miRNA 簇能夠通過靶向INSIG-2和F 框/WD-40 域蛋白7（F-Box and WD-40 Domain Protein 7，F(xiàn)BXW7）基因的3' 端非翻譯區(qū)，實現(xiàn)對其表達的負調(diào)控，并通過轉(zhuǎn)錄因子SREBP2調(diào)控脂肪酸的合成[7]，這表明miRNA 不僅可以直接結(jié)合脂代謝相關(guān)的靶基因，還可調(diào)控關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，從而在不同分子水平影響脂代謝。而miR-122、miR-10b/21/27b、miR-17-5p、miR-130b 和miR-454 都可調(diào)控細胞中PPARs表達豐度，從而影響機體膽固醇和脂肪酸代謝[32-36]，此外，miR-370 還可通過miR-122 間接作用，調(diào)節(jié)靶基因SREBP-1c、二酯酰甘油?；D(zhuǎn)移酶2（Diacylgycerol Acyltransferase 2，DGAT2）及CPT1的表達豐度，進而導致肝臟中甘油三酯累積[37]，這表明miRNA-miRNA 之間存在互作并對靶基因表達產(chǎn)生影響。同時，miR-122 還可通過促炎性因子、AGPAT1及單酰甘油-O-?；D(zhuǎn)移酶1（Monoacylglycerol O-Acyltransferase 1，MOGAT1）影響著肝細胞的正常形態(tài)及功能[38]。此外，通過高通量miRNA 測序分析前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶/KEXIN9 型（Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9，PCSK9）和低密度脂蛋白受體（LowDensity Lipoprotein receptor，LDLR）基因敲除的小鼠發(fā)現(xiàn)，miR-33、miR-210 和miR-21a 以及之前未報道的miR-434 都與脂類代謝關(guān)系密切[39]。以上研究表明，miRNA 對動物脂質(zhì)代謝存在多層次互作調(diào)控，不單單是某個或幾個miRNA 對靶基因的直接作用，還存在miRNA-miRNA、miRNA-mRNA 及mRNA-mRNA 等多層次的綜合調(diào)控。

圖1 miRNA 調(diào)控機體脂質(zhì)代謝[7]

4 miRNA 調(diào)控乳脂代謝

4.1 參與調(diào)控乳脂代謝的miRNA 隨著研究的深入，miRNA 在動物乳腺發(fā)育及乳脂代謝過程中的重要調(diào)控作用日益受到關(guān)注。然而，已有報道表明，乳腺組織中脂肪代謝同機體脂質(zhì)代謝存在明顯的差異，miRNA調(diào)控方面亦是如此，這或許是由于乳腺細胞表達專屬的miRNA 所致[40]。因此，應(yīng)用高通量測序及基因芯片技術(shù)建立不同條件下乳腺組織miRNA 表達譜就顯得尤為重要。在人類研究中，Munch 等[41]對母乳脂質(zhì)進行smRNA-Seq 發(fā)現(xiàn)了21 個新miRNA，而且存在于乳中外泌體內(nèi)的miRNA 對嬰兒發(fā)育起著重要的調(diào)控作用。還有研究發(fā)現(xiàn)母乳中的miRNA 主要來源于乳腺上皮細胞，而非母體循環(huán)系統(tǒng)[42]。對乳瘀和乳瘀+乳腺腫瘤的人乳樣本進行測序，分別發(fā)現(xiàn)了271 個和140 個新的miRNA，這些miRNA 可能同乳腺癌的發(fā)生有關(guān)[43]。在反芻動物中的研究發(fā)現(xiàn)，Shen 等[44]對源自乳脂率差異極顯著的奶牛中分離的原代乳腺上皮細胞表達譜進行測序分析，共發(fā)現(xiàn)292 個已知的miRNA 和116 個新的miRNA。Bu 等[45]也在牛乳腺組織中獲得99 條miRNA，其中miR-23a、miR-24、miR-143 和miR-103的表達水平較高。

目前，乳脂代謝相關(guān)的miRNA 及其作用的靶基因尚未完全發(fā)現(xiàn)，且通過與靶基因結(jié)合miRNA 或可影響上、下游相關(guān)基因表達。因此miRNA 對乳脂代謝的影響存在復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。miR-33、miR-103、miR-106、miR-200、miR-27、miR-25、miR-125、miR-130a、miR-141、miR-148、miR-183 和miR-454 等是目前研究較多的幾個乳脂代謝相關(guān)miRNA。研究發(fā)現(xiàn)，不同miRNA 對乳脂代謝的調(diào)控存在差異，miR-33a、miR-103 過表達可促進乳腺上皮細胞甘油三酯的合成[46-47]，miR-141 通過抑制靶基因去乙?；福⊿irtuin1，SIRT1）表達，進而上調(diào)奶牛乳腺上皮細胞乳脂代謝相關(guān)基因的表達[48]。與之相反，miR-25、miR-27a 及miR-454 都可抑制靶基因PPARs的表達，降低細胞內(nèi)甘油三酯的合成[4,36,49]，miR-183 則可靶向山羊乳腺上皮細胞細胞質(zhì)中的哺乳動物STE 20 激酶1（Mammalian Sterile 20-Like Kinase1，MST1）基因，抑制乳脂合成過程[50]。Chen 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，過表達的miR-106b 導致奶牛乳腺細胞中甘油三酯和膽固醇含量下降，而抑制miR-106b 表達則使甘油三酯和膽固醇含量增加，進而抑制乳脂合成。還有研究發(fā)現(xiàn)，羊乳腺組織中miR-103、miR-200a、miR-27a 及miR-23a 協(xié)同調(diào)控了乳腺脂肪酸合成過程，而且對相關(guān)基因的調(diào)控模式也存在差異[51]，這表明乳脂代謝過程受到眾多miRNA的協(xié)同調(diào)控，單一miRNA 可以調(diào)控多條mRNA，而且同一性狀或生理過程也可受到多個miRNA 的調(diào)控。

此外，在泌乳的不同階段miRNA 表達也存在差異。在人類中的研究發(fā)現(xiàn)，與足月母乳相比，早產(chǎn)兒母乳中miR-320a 表達豐度較低，而miR-148a 表達豐度較高[52]。沙袋鼠（Macropus Eugenii）不同泌乳階段乳內(nèi)miRNA 表達量存在差異表達，這些miRNA 可作為乳腺活動的假定標記和功能候選信號以促進幼仔的生長和發(fā)育[53]。對反芻動物的研究發(fā)現(xiàn)，奶牛產(chǎn)奶高峰期表達的1 692 810 個reads 中，在干奶期僅有34%表達；差異表達的173 個miRNA 中，在泌乳高峰期有165 個表達量下調(diào)[54]。乳山羊乳腺泌乳早期和晚期miRNA 表達譜也同樣存在差異[47]，這表明miRNA 的表達模式或許隨著動物的生理狀態(tài)、泌乳階段等而發(fā)生變化。

4.2 miRNA 調(diào)控乳脂代謝的靶基因 獲知miRNA 的靶基因?qū)M一步明確其調(diào)控的信號通路至關(guān)重要。調(diào)控乳腺組織乳脂代謝miRNA 的靶基因功能主要集中在乳脂的合成、轉(zhuǎn)運、氧化及分泌等過程（表1）。

如表1 所示，miRNA 調(diào)控乳脂代謝相關(guān)的靶基因數(shù)目眾多，其中miR-135a 作用于極低密度脂蛋白受體（Very Low Density Lipoprotein Receptor，VLDLR）基因[63]，miR-214 靶基因為HADHB基因[54]，miR-34b 通過靶基因脫帽酶1A（Decapping Enzyme 1A，DCP1A）調(diào)節(jié)乳脂合成[58]，而miR-26 家族靶基因?qū)儆赑I3K-Akt、MAPK信號通路和脂肪酸生物合成通路[56]。進一步分析可知，單一靶基因可受到多個miRNA 調(diào)控，如調(diào)控靶基因PPAR的miRNA 包括miR-17-5p、miR-130a，調(diào)控靶基因過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子-1（Peroxisome Proliferator-activated ReceptorγCoactivator-1，PGC-1）相關(guān)的miRNA 包括miR-17-5p、miR-25，調(diào)控靶基因FAS相關(guān)的miRNA 包括miR-103、miR-148，調(diào)控靶基因HADHB相關(guān)的miRNA 包括miR-33a/b、miR-214，調(diào)控靶基因ABCA1相關(guān)的miRNA 包括miR-33a/b、miR-106，而miR-10a、miR-15b、miR-142-5p 及miR-374b都可能作用于溶質(zhì)載體家族30 成員4（Solute Carrier Family 30 Member 4，SLC30A4）基因[54]，從而對乳脂代謝進行調(diào)控。對小鼠乳腺上皮細胞的研究發(fā)現(xiàn)，miR-142-3p 的靶基因為催乳素受體（Prolactin Receptor，PRLR），在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平調(diào)控PRLR的表達；miR-142-3p 還可以影響SREBP1、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Serine/Threonine-Protein Kinase，AKT1）、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（Mammalian Target of Rapamycin，mTOR）、核糖體蛋白S6 激酶（Ribosomal Protein S6 Kinase 1，S6K1）及信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子5（Signal Transducers and Activators of Transcription 5，STAT5）等泌乳信號基因的表達，調(diào)控小鼠乳腺上皮細胞的增殖及泌乳[62]。此外，miRNA 對靶基因還存在協(xié)同調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，miR-148a 和miR-17-5p 可協(xié)同作用于靶基因PGC-1和PPARA，進而調(diào)節(jié)乳腺細胞脂質(zhì)代謝[55]?？梢姡琺iRNA 對乳腺組織脂肪代謝相關(guān)靶基因具有重要的調(diào)控作用，而且存在協(xié)同調(diào)控機制，但調(diào)控網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜，深入解析miRNA 參與的乳脂代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)將對調(diào)節(jié)乳脂率、改善乳品質(zhì)具有重要幫助。

表1 乳脂代謝相關(guān)的miRNA 靶基因及其功能

5 miRNA 與乳品質(zhì)

如前所述，miRNA 在奶牛乳腺發(fā)育、泌乳過程及乳品質(zhì)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。對不同乳品質(zhì)奶牛乳腺組織進行分析發(fā)現(xiàn)，miR-152 在高乳品質(zhì)奶牛乳腺中的表達豐度明顯高于低乳品質(zhì)奶牛，其靶基因DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）表達豐度顯著降低[64]。蔣磊[65]研究也發(fā)現(xiàn)，miR-148b 在奶牛乳腺組織中呈現(xiàn)出類似的表達豐度。共表達網(wǎng)絡(luò)分析則證實miR-148a 是影響奶牛泌乳率的重要因素[66]。王學輝[67]通過高通量測序技術(shù)分析高乳品質(zhì)與低乳品質(zhì)荷斯坦奶牛乳腺組織差異mRNA 及miRNA，發(fā)現(xiàn)7 個同乳脂和乳蛋白合成相關(guān)的差異基因及其調(diào)控miRNA，即KDR（miR-424-5p 及miR-450b）、IRS1（miR-424-5p、miR-214 及miR-154b）、IGF2（miR-9-5p、miR-409、miR-182 及miR-31）、TGFB3（miR-2888）、SREBF1（miR-154b）、PFKFB3（miR-2888）和PCK2（miR-382）。另有研究表明，bta-miR-145 通過調(diào)節(jié)靶基因肌動蛋白結(jié)合蛋白1（Fascin Actin-Bundling Protein 1，F(xiàn)SCN1）提高乳腺上皮細胞增殖活力，進而影響乳腺細胞功能[68]。上述研究進一步證實，在乳腺發(fā)育及乳品質(zhì)調(diào)控中，miRNA 起重要作用。此外，Wang 等[69]研究發(fā)現(xiàn)，低品質(zhì)飼料（玉米秸稈和稻草）影響奶牛飼料利用相關(guān)miRNA 表達豐度，如瘤胃miR-99b、十二指腸miR-2336、空腸miR-652、肝臟miR-1 和乳腺miR-181a，從而對下游產(chǎn)奶過程及乳品質(zhì)產(chǎn)生影響，這表明飼料中營養(yǎng)成分也會影響動物miRNA 表達，進而影響乳品質(zhì)。

雖然目前關(guān)于miRNA 調(diào)控乳腺組織乳脂代謝的研究主要集中在細胞水平[36,50,58]，但相關(guān)研究結(jié)果可作為指導生產(chǎn)的依據(jù)。Jabed 等[70]應(yīng)用靶向miRNA 技術(shù)成功敲除了牛奶中98%的β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，BLG），且提升了酪蛋白含量，顯著降低了牛奶致敏性，改善了乳品質(zhì)，這暗示靶向miRNA 表達技術(shù)可能是一種改良乳成分的有效策略。然而，在動物體內(nèi)，miRNA 調(diào)控乳脂代謝靶基因的同時，又受到轉(zhuǎn)錄因子、細胞因子及環(huán)境因素的調(diào)節(jié)，這些復(fù)雜的因素交織成為一個龐大、復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，而目前對該網(wǎng)絡(luò)尚知之甚少，因此，在養(yǎng)殖動物體內(nèi)通過miRNA 調(diào)控乳脂代謝，進而改善乳品質(zhì)仍存在較大難度。

6 小 結(jié)

綜上分析，miRNA 可參與乳腺組織脂質(zhì)代謝相關(guān)基因和/或轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，進而影響乳脂率和乳品質(zhì)，相關(guān)研究將為乳脂調(diào)控、生物標記物篩選及分子育種開辟新的方法和途徑。然而，目前miRNA 對乳脂代謝調(diào)控的研究還有很多問題值得深入研究：①由于單個miRNA 可結(jié)合多個靶基因，而一個基因又可能被多個miRNA 靶向調(diào)控，因此在乳脂代謝中miRNA同mRNA 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍然復(fù)雜，尚需探索；②乳脂代謝相關(guān)miRNA 的功能驗證多源自細胞試驗，如乳腺上皮細胞。在動物試驗及養(yǎng)殖生產(chǎn)中miRNA 的變化規(guī)律及所發(fā)揮的功能是否能夠重現(xiàn)，還需要進一步驗證；③循環(huán)在細胞外的miRNA 也具有生物調(diào)控活性[71]，外源miRNA 對動物乳脂代謝的影響、乳中外泌體內(nèi)miRNA的非營養(yǎng)功能分析及其是否會對初生子代產(chǎn)生影響尚需深入研究。未來，隨著轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)、整合蛋白質(zhì)組學技術(shù)、多組學聯(lián)合技術(shù)及系統(tǒng)生物學方法的應(yīng)用普及，以及國內(nèi)外miRNA 數(shù)據(jù)庫資源的不斷豐富和完善，將更有助于探明miRNA 對乳脂代謝方面的調(diào)控機制，進而為調(diào)節(jié)乳脂率及改善乳品質(zhì)提供理論依據(jù)。