BHB通过PGC-1α通路损伤奶牛单核细胞线粒体功能

摘要

根据临床症状和全血中β-羟丁酸（β-hydroxybutyrate, BHB）浓度，分别采集12头健康奶牛（BHB<1.2 mmol/L）和12头临床酮病（clinical ketosis, CK）奶牛（BHB>3.0 mmol/L）的尾静脉血液。（1）体内试验：在分离纯化CD14⁺单核细胞后，应用流式细胞仪进行细胞内线粒体膜电位检测；采用蛋白质免疫印迹法测定氧化磷酸化复合物细胞色素C氧化酶Ⅰ（cytochrome C oxidase subunitⅠ,COⅠ）、COⅡ、COⅢ、COⅣ、COⅤ、过氧化物酶体增殖物激活受体γ-辅激活因子-1α（peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1 alpha, PGC-1α）、线粒体转录因子A（mitochondrial transcription factor A,TFAM）和核呼吸因子（nuclear respiratory factor 1,NFR1）的蛋白表达情况。（2）体外试验：将CD14⁺单核细胞与3.0 mmol/L BHB一起培养0、6、12、24 h。应用流式细胞仪进行细胞内线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential, MMP）检测；采用蛋白质免疫印迹法测定PGC-1α、TFAM和NFR1的蛋白表达情况。结果显示，与对照组相比，酮病奶牛CD14⁺单核细胞中线粒体膜电位显著升高，患有酮病的奶牛CD14⁺单核细胞中COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ、COⅤ、PGC-1α、线粒体转录因子A（mitochondrial transcription factor A,TFAM）和核呼吸因子（nuclear respiratory factor 1,NFR1）的蛋白表达量显著降低；与0 h相比，BHB处理6、12、24 h后CD14⁺单核细胞的线粒体膜电位显著升高，PGC-1α、TFAM和NRF1蛋白表达水平显著降低。结果表明，BHB通过抑制PGC-1α信号通路导致酮病奶牛CD14⁺单核细胞线粒体功能障碍。因此，PGC-1α信号通路可能是BHB导致酮病奶牛单核细胞线粒体功能紊乱的防治靶点。

关键词

BHB / PGC-1α / CD14⁺单核细胞 / 线粒体功能 / 奶牛