添饲葡萄糖引起的家蚕脂肪体蛋白质组差异分析OA

本试验旨在研究添饲葡萄糖对家蚕体重、血淋巴生化指标和脂肪体蛋白质组的影响。试验选取5龄家蚕(菁松×皓月)幼虫600头,随机分为1个对照组和3个添饲葡萄糖组,每组3个重复,每个重复50头。3个添饲葡萄糖组分别采用浓度为0.2%、2.0%、20.0%的葡萄糖均匀涂抹新鲜桑叶,对照组则用清水喷施桑叶,将桑叶晾干后饲喂家蚕。试验期6 d,每天称量家蚕体重。于5龄第6天选择对照组和添饲2.0%葡萄糖组作为研究对象,采集血淋巴检测其血淋巴中酶、葡萄糖、尿酸、甘油三酯等生化指标;收集脂肪体组织,通过iTRAQ标记技术进行定量蛋白质组学分析,筛选差异表达蛋白(差异倍数≥1.5或≤0.67且P<0.05),并进行GO功能注释与KEGG通路富集分析。结果显示:1)添饲2.0%葡萄糖组家蚕第6天的体重是第0天体重(初始体重)的7.183倍,试验后期(第4~6天)体重加速增长;2)添饲2.0%葡萄糖组家蚕血淋巴中葡萄糖浓度达2.207 mmol/L,较对照组显著升高16.724%(P<0.05);尿酸、甘油三酯、游离脂肪酸、总胆固醇及高密度脂蛋白、低密度脂蛋白浓度分别较对照组显著提高11.828%、258.291%、88.834%、179.565%、28.488%、72.648%(P<0.05);果糖-6-磷酸激酶、丙酮酸激酶、黄嘌呤氧化酶活性分别较对照组显著升高58.025%、279.147%、22.940%(P<0.05),己糖激酶活性较对照组显著降低63.604%(P<0.05)。3)蛋白质组学分析共鉴定肽段16170种、蛋白2172个,筛选出115个差异表达蛋白(55个上调,60个下调)进行了功能聚类分析。4)通过GO功能注释显示差异表达蛋白参与细胞组分、分子功能及生物学过程。其中,参与的细胞组分包括细胞内细胞器、细胞膜、细胞外基质;参与的分子功能包括结合功能、结构分子活性、氧化还原酶催化活性等;参与的生物学过程包括各类代谢过程(有机物、细胞、氮化合物、小分子代谢及生物合成)、生物调节、应激反应、细胞稳态。5)KEGG通路富集分析表明,80个差异表达蛋白映射到110个三级通路,最终概括为代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程、生物机体系统及人类疾病等6个一级功能分类。这些差异表达蛋白主要富集于物质能量代谢(20.87%)、信号转导与互作(15.65%)、角质层结构与功能(11.30%)等关键生物学过程。6)通过对115个差异表达蛋白进行蛋白质-蛋白质互作网络分析,筛选出10个高中心度的关键蛋白,其中核糖体蛋白S9、核糖体蛋白S18和核糖体蛋白L10A处于网络核心枢纽位置,表明核糖体蛋白在家蚕响应葡萄糖持续添饲的生理调控中起核心作用。综上所述,添饲2.0%葡萄糖通过激活脂肪体能量代谢通路加重家蚕糖和脂代谢负担,并诱导核糖体蛋白S9与腺苷酸激酶表达紊乱,该结果可为解析家蚕脂肪体代谢调控机制提供参考。