食用鱼油抑制哺乳期母猪肝脏中的促炎症和内质网应激信号通路

摘要

介绍

哺乳是一种生理状态，其特征是生产牛奶所需的能量和营养显著增加。在大多数哺乳动物中，食物摄入量的增加和身体能量储存（即白色脂肪和肌肉组织）的调动满足了这种能量和营养需求的增加[1–三]. 为了在哺乳期的乳腺中保存能量和代谢底物，大多数物种在肝脏中形成了多种代谢适应，例如，通过下调与脂肪酸利用和三酰甘油从肝脏向哺乳期乳腺的输出有关的基因的转录调节因子，减少脂肪酸氧化[4–9]. 除了代谢适应外，在从妊娠到哺乳的过渡期，肝脏通常会出现病理生理条件。例如，奶牛在泌乳早期出现肝脏炎症，这与脂肪肝综合征和酮症的发生有关[10,11]. 虽然已经对奶牛泌乳早期的代谢适应和病理生理条件进行了深入研究，但对母猪特定的、相应的适应过程知之甚少(苏斯克罗法). 最近，我们观察到，哺乳也会导致母猪肝脏出现促炎状态，这可以从炎症核因子κB（NF-κB）关键调节因子的激活和编码阳性急性期蛋白（APPs）的基因的上调（如结合珠蛋白（HP）和C反应蛋白（CRP））中得到证明[12,13]. 与此相一致，早期的观察表明，与妊娠晚期相比，分娩后一周母猪的血浆APP水平，如HP和CRP水平升高[14]. APPs在肝脏的产生，由促炎细胞因子介导，并对包括感染、组织损伤和应激在内的不同刺激作出反应[15]被认为对家畜有害，因为它不仅增加了肝脏合成阳性APP所需的能量和氨基酸，而且还通常损害肝脏功能[16]. 此外，炎症过程中产生的促炎症细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）-α，能够诱导内质网（ER）应激，内质网是一种未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网腔内积聚的状态[17,18]. 内质网应激导致一种称为未折叠蛋白反应（UPR）的适应性反应的激活，其目的是通过触发三种保护性细胞反应来恢复内质网的稳态和功能：（i）上调内质网伴侣蛋白以协助蛋白质的重折叠；（ii）蛋白质翻译的衰减，以及（iii）蛋白酶体通过一种称为ER-associated degration（ERAD）的过程降解错误折叠的蛋白质[19,20]. 此外，UPR的诱导通过NF-κB的激活、脂质生物合成的刺激和成纤维细胞生长因子（FGF）21的诱导导致炎症的增强，FGF是脂肪分解和酮生成的激素调节器[21–23]. 除了这些不利影响外，UPR还通过激活核因子E2相关因子2（Nrf2）提高抗氧化和细胞保护能力[24]. 在内质网应激诱导的损伤过强且体内平衡无法恢复的情况下，UPR可通过诱导细胞凋亡导致细胞死亡[25,26]. 最近，有人观察到，泌乳早期奶牛的肝脏发生内质网应激反应，并提示伴随的不饱和蛋白反应可能参与脂肪肝综合征和酮症的发展[27]. 然而，泌乳母猪肝脏中观察到的炎症过程是否也会导致内质网应激和泌乳期间肝脏中UPR的诱导，目前尚不清楚，有待证实。

在人类和实验动物模型中，已充分证实n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）由于抑制促炎症转录因子（NF-κB），诱导“抗炎”，从而发挥抗炎作用二十烷酸概况（以2系列和4系列二十烷酸为代价生产3系列和5系列二十烷酸类），以及抗炎消溶素的生产[28,29]. 在母猪中，研究表明，将鱼油作为n-3多不饱和脂肪酸的来源喂给母猪可以改善仔猪出生后的生长，降低断奶前仔猪的死亡率[30,31]. 此外，研究发现，在哺乳期向母猪补充n-3多不饱和脂肪酸会导致随后一次分娩的产仔数增加[32]. 然而，迄今为止，关于n-3多不饱和脂肪酸对母猪的潜在抗炎作用的研究很少发表。在其中一项研究中，Papadopoulos等人[33]结果表明，低n-6:n-3 PUFA比例的饮食会略微降低母猪APP血清淀粉样蛋白a（SAA）的血浆水平，表明n-3 PUFA可能在母猪肝脏中起抗炎作用。据我们所知，目前还没有直接证据表明，n-3多不饱和脂肪酸可以抑制哺乳母猪肝脏的炎症反应。

基于此，本研究旨在检验两种假设：首先，泌乳母猪肝脏的促炎过程导致ER应激和UPR的诱导。其次，日粮n-3 PUFA在母猪肝脏中发挥抗炎作用，从而抵消泌乳诱导的促炎状态和内质网应激诱导的UPR。为了研究哺乳期内质网应激的发生和鱼油的潜在抑制作用是否具有组织特异性，我们在本研究中还考虑了骨骼肌，并研究了内质网胁迫诱导的UPR、NF-κB和Nrf2信号转导的作用。我们还研究了NOD-like receptor P3（NLRP3）炎症小体通路（一种关键的促炎症信号通路）中相关基因mRNA水平的影响[34]到目前为止，几乎没有对母猪进行过调查。

材料和方法

在本研究中，根据既定的实验动物护理和处理指南，对母猪进行了两次试验，并获得了当地动物福利局的批准（Regierungspräsidium Giessen；许可编号：GI 19/3-编号：29/2010）。

结果

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏和骨骼肌中UPR相关基因的相对mRNA浓度

在肝脏中，共有14个基因参与UPR。其中，六个基因的相对mRNA浓度(自动变速箱4,CASP3公司,附加数据3,热休克蛋白90B1,热休克蛋白5,PDIA4公司)泌乳母猪高于非泌乳母牛（p<0.05），而单基因(DNAJC3公司)泌乳期母猪倾向于高于非泌乳期（p<0.1；图1). 在骨骼肌中，考虑了13个编码UPR蛋白的基因，其中6个基因的mRNA浓度(行李,BCL2L1型,CASP3公司,EDEM1公司,热休克蛋白90B1,PDIA4公司)较高，两个基因的mRNA浓度较低(CASP8公司,附加数据3)哺乳期母猪比非哺乳期母猪（p<0.05；图2). 哺乳期和非哺乳期母猪的其他基因的mRNA浓度没有差异(图2).

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图1

哺乳对母猪肝脏UPR相关基因mRNA浓度的影响。

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏中未折叠蛋白反应（UPR）相关基因的相对mRNA浓度。实心圆圈（灰色=非哺乳组，黑色=哺乳组）代表每只动物的个别数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=6–10头母猪/组）。非哺乳组的平均值设置为1。哺乳组的平均值表示为非哺乳组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与非哺乳组的差异（*p<0.05，^#p<0.1）。缩写：ATF4，激活转录因子4；BAK1、BCL2拮抗剂/杀伤因子1；BAX、BCL2相关X蛋白；BCL2L1，BCL2类1；CASP、caspase、凋亡相关半胱氨酸肽酶；DDIT3，DNA-损伤诱导转录物3；DNAJC3，DnaJ（Hsp40）同源物，C亚家族，成员3；EDEM1，ER降解促进剂，甘露糖苷酶α样1；HSP90B1，热休克蛋白90kDaβ（Grp94），成员1；HSPA5，热休克70kDa蛋白5（葡萄糖调节蛋白，78kDa）；PDIA4，蛋白二硫异构酶家族A，成员4；PPP1R15A，蛋白磷酸酶1，调节亚基15A；TP53，肿瘤蛋白p53。

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图2

哺乳对母猪骨骼肌UPR相关基因mRNA浓度的影响。

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪骨骼肌中UPR相关基因的相对mRNA浓度。实心圆圈（灰色=非哺乳组，黑色=哺乳组）代表每只动物的个别数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=8–10头母猪/组）。非哺乳组的平均值设置为1。哺乳组的平均值表示为非哺乳组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与非哺乳组的差异（*p<0.05）。缩写：ATF4，激活转录因子4；BAX、BCL2相关X蛋白；BCL2L1，BCL2类1；CASP、caspase、凋亡相关半胱氨酸肽酶；DDIT3，DNA-损伤诱导转录物3；DNAJC3，DnaJ（Hsp40）同源物，C亚家族，成员3；EDEM1，ER降解增强剂，甘露糖苷酶α样1；HSP90B1，热休克蛋白90kDaβ（Grp94），成员1；HSPA5，热休克70kDa蛋白5（葡萄糖调节蛋白，78kDa）；PDIA4，蛋白二硫异构酶家族A，成员4；PPP1R15A，蛋白磷酸酶1，调节亚基15A；TP53，肿瘤蛋白p53。

哺乳期第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏和骨骼肌中NLRP3炎性体相关基因的相对mRNA浓度

在肝脏和骨骼肌中，有四个基因参与NLRP3炎性体(CASP1公司,NLRP3型,PYCARD公司,IL1B级). 泌乳期母猪肝脏和骨骼肌中这些基因的相对mRNA浓度均不高于非泌乳期的母猪(图3A). 相对mRNA浓度IL1B级泌乳母猪的肝脏中的蛋白质含量往往低于非泌乳母猪（p＜0.1；图3A). 在骨骼肌中NLRP3型泌乳期的母猪往往高于非泌乳期母猪（p<0.1；图3B).

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图3

哺乳对母猪肝脏和骨骼肌中NLRP3炎性体相关基因mRNA浓度的影响。

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏（A）和骨骼肌（B）中NOD-like receptor P3（NLRP3）炎症相关基因的相对mRNA浓度。实心圆圈（灰色=非哺乳组，黑色=哺乳组）代表每只动物的个别数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=8–10头母猪/组）。非哺乳组的平均值设置为1。哺乳组的平均值表示为非哺乳组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与非哺乳组的差异(^#p<0.1）。缩写：CASP1、caspase 1、凋亡相关半胱氨酸肽酶；IL1B、白细胞介素1、β；NLRP3，NLR家族，含吡啶结构域3；PYCARD、PYD和CARD域包含。

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏内质网应激传感器PERK和内质网胁迫靶点eIF2α和IκB的相对蛋白浓度

泌乳母猪肝脏中p-PERK、p-eIF2α和p-IκB的蛋白质浓度分别为35%、5%和13%，高于非泌乳母牛，而泌乳母鼠肝脏中总PERK的蛋白质浓度、总eIF2β和总IκB的蛋白质浓度则分别为38%、8%和7%，低于非泌乳猪(图4). 所有这些影响在统计上都不显著。

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图4

哺乳对母猪肝脏中PERK磷酸化和PERK介导的eIF2α和IκB磷酸化的影响。

泌乳第20天哺乳期和非哺乳期母猪肝脏中磷酸化和总PKR-like ER激酶（PERK）、真核翻译起始因子2α（eIF2α）和κB抑制剂（IκB）的相对蛋白浓度。每组一只动物的磷酸化和总PERK、eIF2α和IκB以及α-管蛋白的代表性免疫印迹显示为内部对照；其他动物的免疫印迹显示出类似的结果。填充圆圈（灰色=非哺乳组，黑色=哺乳组）表示密度分析中每只动物的个体数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=每组6-8头母猪）。非哺乳组的平均值设置为1。泌乳组的平均值表示为非泌乳组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。

哺乳第20天，喂食或不喂食鱼油的哺乳母猪肝脏和骨骼肌中NF-κB靶基因的相对mRNA浓度

在肝脏中，与对照组相比，测定的七个NF-κB靶基因的相对mRNA浓度降低了10-79%；两组母猪的mRNA水平存在显著差异（p<0.05）LBP公司和ICAM1公司(图5A). mRNA浓度惠普鱼油组肝组织中的蛋白质含量呈下降趋势（p<0.1；图5A). 在骨骼肌中，考虑了三个NF-κB靶基因的相对mRNA浓度，其中鱼油组和对照组母猪之间没有差异(图5B).

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图5

鱼油对哺乳母猪肝脏和骨骼肌中NF-κB靶基因mRNA浓度的影响。

哺乳第20天，喂食或不喂食鱼油的哺乳母猪肝脏（A）和骨骼肌（B）中核因子κB（NF-κB）靶基因的相对mRNA浓度。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）代表每只动物的单独数据。黑线代表每组的个体数据平均值（每组n=6-10头母猪）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与对照组的差异（*p<0.05，^#p<0.1）。缩写：CCL2，趋化因子（C-C基序）配体2；HP，结合珠蛋白；ICAM1，细胞间黏附分子1；IL8、白细胞介素8；LBP，脂多糖结合蛋白；前列腺素-过氧化合酶2；血清淀粉样蛋白A2；TNF、肿瘤坏死因子。

哺乳期第20天，喂食或不喂食鱼油的哺乳母猪肝脏和骨骼肌中UPR相关基因的相对mRNA浓度

在肝脏中，与对照组相比，鱼油组参与UPR的14个基因的mRNA浓度降低了9–58%(图6). 这些基因的mRNA浓度降低对四个基因来说是显著的：BCL2L1型,附加数据3,DNAJC3公司和热休克蛋白90B1（p<0.05）；图6). 相对mRNA浓度热休克蛋白5与对照组相比，鱼油组趋于降低（p<0.1；图6). 在骨骼肌中，鱼油组和对照组母猪的13个UPR靶基因的mRNA浓度没有差异(图7).

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图6

鱼油对哺乳母猪肝脏UPR相关基因mRNA浓度的影响。

哺乳期第20天，喂食或不喂食鱼油的哺乳母猪肝脏中未折叠蛋白反应（UPR）相关基因的相对mRNA浓度。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）代表每只动物的单独数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=6–10头母猪/组）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与对照组的差异（*p<0.05，^#p<0.1）。缩写：ATF4，激活转录因子4；BAK1、BCL2-接触者/杀手1；BAX、BCL2相关X蛋白；BCL2L1，BCL2类1；CASP、caspase、凋亡相关半胱氨酸肽酶；DDIT3，DNA-损伤诱导转录物3；DNAJC3，DnaJ（Hsp40）同源物，C亚家族，成员3；EDEM1，ER降解增强剂，甘露糖苷酶α样1；HSP90B1，热休克蛋白90kDaβ（Grp94），成员1；HSPA5，热休克70kDa蛋白5（葡萄糖调节蛋白，78kDa）；PDIA4，蛋白二硫异构酶家族A，成员4；PPP1R15A，蛋白磷酸酶1，调节亚基15A；TP53，肿瘤蛋白p53。

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图7

鱼油对哺乳期母猪骨骼肌UPR相关基因mRNA浓度的影响。

哺乳第20天，哺乳期母猪骨骼肌中未折叠蛋白反应（UPR）相关基因的相对mRNA浓度（添加或不添加鱼油）。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）代表每只动物的单独数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=每组7–10头母猪）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。缩写：ATF4，激活转录因子4；BAX、BCL2相关X蛋白；BCL2L1，BCL2类1；CASP、caspase、凋亡相关半胱氨酸肽酶；DDIT3，DNA-损伤诱导转录物3；DNAJC3，DnaJ（Hsp40）同源物，C亚家族，成员3；EDEM1，ER降解促进剂，甘露糖苷酶α样1；HSP90B1，热休克蛋白90kDaβ（Grp94），成员1；HSPA5，热休克70kDa蛋白5（葡萄糖调节蛋白，78kDa）；PDIA4，蛋白二硫异构酶家族A，成员4；PPP1R15A，蛋白磷酸酶1，调节亚基15A；TP53，肿瘤蛋白p53。

哺乳第20天添加或不添加鱼油的哺乳母猪肝脏和骨骼肌中Nrf2靶基因的相对mRNA浓度

与对照组相比，鱼油组肝脏中七个Nrf2靶基因的相对mRNA浓度降低了1-47%(图8A)；观察到显著减少（p<0.05）PRDX6型，而通用处理器X1趋于显著（p<0.1）。在骨骼肌中，考虑了相同七个Nrf2靶基因的相对mRNA浓度。鱼油组和对照组中有五个没有差异，而一个(通用处理器X1)增加（p<0.05）和1(HMOX1型)鱼油组与对照组相比分别下降（p<0.05）(图8B).

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图8

鱼油对哺乳母猪肝脏和骨骼肌中Nrf2靶基因mRNA浓度的影响。

哺乳第20天，喂食或不喂食鱼油的哺乳母猪肝脏（A）和骨骼肌（B）中核因子E2相关因子2（Nrf2）靶基因的相对mRNA浓度。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）代表每只动物的单独数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=6–10头母猪/组）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与对照组的差异（*p<0.05，^#p<0.1）。缩写：CYP1A1，细胞色素P450，家族1，亚家族A，多肽1；谷胱甘肽过氧化物酶1；HMOX1、血红素加氧酶1；NQO1、NAD（P）H脱氢酶、醌1；PRDX6，过氧化物酶原6；SOD1，超氧化物歧化酶1，可溶性；TXNRD1，硫氧还蛋白还原酶1。

哺乳期第20天添加或不添加鱼油的哺乳母猪肝脏和骨骼肌中NLRP3炎性体相关基因的相对mRNA浓度

NLRP3炎症小体中四个基因的相对mRNA浓度(CASP1公司,NLRP3型,PYCARD公司,IL1B级)鱼油组和对照组在肝脏中没有差异(图9A). 在骨骼肌中PYCARD公司鱼油组比对照组减少（p<0.05；图9B)，而其他基因(CASP1公司,NLRP3型,IL1B级)各组之间没有差异。

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图9

鱼油对哺乳母猪肝脏和骨骼肌中NLRP3炎性体相关基因mRNA浓度的影响。

泌乳第20天，哺乳期母猪肝脏（A）和骨骼肌（B）中与NOD-like receptor P3（NLRP3）炎性体有关的相对mRNA浓度基因，无论是否添加鱼油。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）代表每只动物的单独数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=6–10头母猪/组）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与对照组的差异（*p<0.05）。缩写：CASP1、caspase 1、凋亡相关半胱氨酸肽酶；IL1B、白细胞介素1、β；NLRP3，NLR家族，含吡啶结构域3；PYCARD、PYD和包含的CARD域。

泌乳第20天补充或不补充鱼油的泌乳母猪肝脏中内质网应激传感器PERK和内质网应激靶点eIF2α和IκB的相对蛋白浓度

鱼油组母猪肝脏中p-PERK、p-eIF2α和p-IκB的蛋白浓度分别为23%、29%和20%，低于对照组母猪(图10). 对p-eIF2α的影响的p值小于0.1，而其他影响在统计学上不显著。两组之间肝脏中总PERK、总eIF2α和总IκB的蛋白浓度没有差异(图10).

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图10

鱼油对哺乳母猪肝脏中PERK磷酸化和PERK介导的eIF2α和IκB磷酸化的影响。

哺乳期第20天，添加或不添加鱼油的哺乳母猪肝脏中磷酸化和总蛋白（PERK）、真核翻译起始因子2α（eIF2α）和κB抑制剂（IκB）的相对蛋白浓度。每组一只动物的磷酸化和总PERK、eIF2α和IκB以及α-管蛋白的代表性免疫印迹显示为内部对照；其他动物的免疫印迹显示出类似的结果。填充圆圈（灰色=对照组，黑色=鱼油组）表示密度分析中每只动物的个别数据。黑线代表每组个体数据的平均值（n=7-9头母猪/组）。对照组的平均值设置为1。鱼油组的平均值表示为对照组的倍数，并在黑线旁边用数字表示。上标符号表示与控制组的差异(^#p<0.1）。

讨论

我们最近报道，哺乳期母猪的肝脏出现了典型的炎症症状，例如NF-κB的激活和APP编码基因的上调，这是妊娠期至哺乳期期间发生的代谢和生理适应的结果[12]. 肝脏炎症和相关的急性期反应至关重要，因为它会损害农场动物的性能，并导致炎症介质（APP、细胞因子）和ROS的系统性升高。炎症介质和活性氧都是众所周知的内质网应激刺激物，众所周知，内质网胁迫会诱导适应性不典型反应[17]. 本研究的一个关键发现是，ER应激诱导的UPR也发生在哺乳期母猪的肝脏中。这一点可以从UPR调节的许多基因（包括ER伴侣）的上调中看出热休克蛋白90B1和热休克蛋白5，蛋白质二硫异构酶PDIA4公司ER-应激诱导细胞凋亡的关键调控因子附加数据3，凋亡蛋白CASP3公司、和自动变速箱4是DDIT3和ERAD组件的主要调节器。所有这些基因都是三种内质网应激传感器的下游靶基因，即肌醇需要1（IRE1）、PKR-样内质网激酶（PERK）和激活因子6（ATF6），因此，这些基因被认为是内质网胁迫的可靠标记[40]. 此外，我们发现，泌乳母猪肝脏中内质网应激传感器PERK的磷酸化和内质网胁迫靶点eIF2α和IκB的磷酸化至少在数量上增加。总的来说，这些结果强烈表明，就像高产奶牛一样[27]ER应激和UPR的诱导发生在哺乳母猪的肝脏中。与肝脏一样，至少有一些被认为是UPR调节的基因在哺乳母猪的骨骼肌中上调，这表明哺乳期内质网应激诱导的UPR的发生不仅限于肝脏，而且也存在于非肝组织中。

本研究的第二个主要发现是，喂食鱼油作为抗炎n-3 PUFA的来源，可以抑制泌乳母猪肝脏内质网应激诱导的UPR，这可以从UPR靶基因的下调和PERK、eIF2α和IκB磷酸化的降低中得到证明。此外，我们观察到，与对照组相比，鱼油组哺乳母猪肝脏中编码炎症介质（如APPs、细胞因子、趋化因子和粘附分子）的NF-κB调节基因的mRNA水平降低，至少在数量上有所降低。考虑到鱼油组肝脏中所有基因的下调，必须指出这是鱼油的一种特殊生物效应，因为我们最近证明鱼油也能引起基因上调，如脂蛋白脂肪酶、细胞色素P450 4A24、，母猪肝脏的某些代谢途径[35]. 与炎症基因表达的抑制一致，我们发现血浆HP和CRP水平分别降低了13%至39%。HP和CRP是猪肝脏在急性期反应中产生的两种主要阳性APP[41–44]与妊娠晚期相比，分娩一周后母猪血浆中的两种APP均升高[14]. 尽管鱼油对APPs血浆水平的影响并不显著，因为个体母猪之间存在较大的生物差异，这也有其他报道[45]我们的观察表明，鱼油能够减弱与泌乳相关的促炎症过程。由于炎症介质是内质网应激诱导的重要信号，我们的研究结果表明，鱼油通过减轻泌乳母猪肝脏的炎症状态来抑制内质网胁迫诱导的UPR。肝脏中鱼油对肝脏NF-κB的抑制可能也为Papadopoulos等人的观察提供了分子基础[33]低n-6:n-3多不饱和脂肪酸比率的饮食会降低哺乳母猪血浆中APP-SAA的水平。n-3 PUFA对NF-κB的抑制作用早已为人所知，并可通过PPARα介导的NFκB转阻遏来解释，因为n-3 PUFA能够结合并激活PPARα[46].

本研究的另一个有趣发现是，喂食鱼油会降低哺乳母猪肝脏中Nrf2调节基因的mRNA水平。这一发现也表明内质网应激受到抑制，因为细胞保护性Nrf2通路的激活已被证明是内质网胁迫的结果，并通过内质网逆境诱导剂PERK介导[24]. 因此，我们最近观察到，与非哺乳母猪相比，哺乳母猪的肝脏中Nrf2途径被激活[12]是哺乳期母猪肝脏内质网应激发生的又一间接证据。与哺乳期母猪一样，最近在哺乳早期高产奶牛的肝脏中发现了Nrf2的激活[47]. 在哺乳期奶牛中，这种作用被解释为保护肝脏免受活性氧和炎症引起的损伤的一种补偿手段[47]因为Nrf2控制各种抗氧化和细胞保护蛋白的转录。因此，哺乳期母猪肝脏中Nrf2激活的生理意义可能与奶牛相同。

与肝脏相反，喂食鱼油未能抑制泌乳母猪骨骼肌内质网应激诱导的不饱和蛋白反应，如不饱和蛋白受体调节基因的mRNA水平未改变所示。同样，食用鱼油在很大程度上并没有降低骨骼肌中NF-κB和Nrf2靶基因的表达，这表明鱼油对哺乳母猪的骨骼肌没有抗炎和细胞保护作用。由于促炎环境会诱导内质网应激，因此观察到鱼油不会减弱促炎NF-κB靶基因在骨骼肌中的表达，这可能是哺乳母猪骨骼肌中内质网紧张诱导的未折叠蛋白反应缺乏抑制的原因。我们无法真正解释鱼油在骨骼肌中缺乏抗炎作用，但这可能是因为骨骼肌中n-3多不饱和脂肪酸的可用性低于肝脏。众所周知，解释鱼油中n-3多不饱和脂肪酸（如EPA和DHA）抗炎作用的一个重要机制是，它们与膜磷脂中的花生四烯酸竞争环氧合酶和脂氧合酶，从而产生效力较低的炎症二十碳五烯酸和消炎介质，如resolvins。虽然由于肝脏和骨骼肌活检样本数量有限，我们没有分析骨骼肌和肝脏脂质中n-3 PUFA和花生四烯酸的比例，但我们假设从鱼油中摄取的膳食n-3 PUFA在肝脏脂质中的含量高于肌肉脂质中的水平。这一假设基于对猪和大鼠的几项研究，研究表明，与骨骼肌或脂肪组织脂质相比，饮食中n-3多不饱和脂肪酸在更大程度上并入肝脏脂质[48,49].

在本研究中，我们还考虑了NLRP3炎症小体途径，这是一种尚未在哺乳期母猪中研究的促炎症信号途径。众所周知，该途径被饱和脂肪酸等“危险”信号激活，也被活性氧和病原相关分子模式激活，如脂多糖、微生物蛋白和双链核糖核酸，并调节促炎细胞因子的释放，如IL-1B和IL-18[34]. 与所考虑的其他应激途径（UPR、NF-κB、Nrf2）相比，我们没有发现任何证据表明哺乳期母猪的肝脏和骨骼肌中NLRP3炎症小体途径激活。四个NLRP3炎性体相关基因的mRNA浓度未发生变化证明了这一点(CASP1公司,NLRP3型,PYCARD公司,IL1B级)在哺乳期和非哺乳期母猪的组织中。此外，尽管文献报道n-3 PUFA能够抑制NLRP3炎性体激活，至少在人类THP-1细胞中，但施用鱼油未能降低泌乳母猪肝脏和骨骼肌中大多数NLRP3炎症体相关基因的表达[50]. 目前，我们无法解释哺乳和鱼油治疗对母猪NLRP3炎性小体途径缺乏影响，但有可能必须考虑参与该途径的其他基因，以获得关于母猪哺乳和鱼脂调节该途径的更有意义的图片。在未来的研究中，有必要对此问题进行进一步调查。

我们的研究有一个局限性：与现代养猪生产中高产基因型的典型产仔数相比，第二项研究（8头仔猪/母猪）的产仔数很小。这表明，第二项研究的产奶能量需求以及由此引发的泌乳代谢应激和促炎症和内质网应激信号通路的诱导低于第一项研究。事实上，我们最近报告称，第一项研究中哺乳母猪的能量负平衡约为-35 MJ ME/天，这表明哺乳期饲料摄入量的增加不足以完全补偿产奶过程中增加的能量需求[13]. 相比之下，在第二项研究中，对照组和鱼油组的哺乳母猪的能量平衡仅略为负，约为-5 MJ ME/天[35]. 因此，第二项研究的母猪代谢应激明显较低，这可能解释了鱼油组肝脏中炎症和ER应激相关基因的下调仅为中度。然而，鱼油能够抑制仅经历中度应激的母猪所有这些基因的表达，这一观察结果表明，鱼油是对抗母猪泌乳诱导的代谢和炎症应激的有效饮食方法。因此，未来的研究需要调查食用鱼油对产仔数明显大于15头或更多仔猪的高产基因型的功效。此外，此类研究应包括哺乳期间组织样本采集的几个时间点，以考虑哺乳期间母猪炎症和内质网应激反应的可能动态变化。

结论

我们的研究首次表明，与奶牛一样，哺乳期母猪的肝脏和骨骼肌中也存在内质网应激诱导的不规则蛋白反应，食用鱼油能够抑制内质网胁迫诱导的不均匀蛋白反应以及炎症和应激信号通路，至少在肝脏中是这样。哺乳期肝脏内质网应激的发生表明，从怀孕到哺乳的过渡期发生的代谢和生理变化代表细胞应激，可能对母猪的健康和性能有害。至少在奶牛中，有人认为内质网应激诱导的UPR与围产期奶牛肝脏中常见的病理生理条件有关[27]例如脂肪肝和酮症，它们被认为对母乳和繁殖性能至关重要。虽然人们对肝脏相关疾病的发生及其与哺乳期母猪的泌乳和繁殖性能的相关性知之甚少，但人们认为食用鱼油是一种有益的饮食策略，可以改善哺乳期母牛的健康和性能。

资金筹措表

本研究由德国研究基金会（Deutsche Forschungsgemeinschaft，赠款编号：ED 70/9-1，网址：www.dfg.de)这为SR博士职位和动物实验和分析的费用提供了资金。资助者在研究设计、数据收集和分析、决定出版或编写手稿方面没有任何作用。

数据可用性

所有相关数据都在论文中。

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