牦牛IGFBP4对肝细胞增殖的调控及功能分析

旨在探究牦牛胰岛素样生长因子结合蛋白4(Bos grunniens insulin-like growth factor binding protein 4,BgIGFBP4)在牦牛肝细胞增殖及小鼠生长中的作用.本研究构建了 pET-28a-BgIGFBP4原核表达载体,对其进行表达、鉴定,用终浓度为0.002、0.02、0.2、2、20μg·mL-1的BgIGFBP4蛋白处理肝细胞,采用CCK8法、细胞集落形成试验检测BgIGFBP4蛋白对肝细胞增殖能力的影响.再根据试验结果选取浓度蛋白处理肝细胞,检测24、48、72 h时肝细胞活性、肝细胞上清生长类激素和肝细胞PI3K-Akt信号通路的变化.选取30日龄((18士1)g)健康雄性KM小鼠,试验组每2 d灌喂100μL50μg·mL-1 BgIGFBP4蛋白,对照组用等量0.9％的生理盐水进行灌喂,每组40只,共80只.试验前进行饥饿处理12 h,试验周期为28 d,在试验28 d时检测各项生长性能指标、血清生长类激素水平和肝PI3K-Akt信号通路的变化.结果显示,获得大小约28.86 ku的BgIGFBP4蛋白,并纯化鉴定得到该目的蛋白.2μg·mL-1 BgIGFBP4蛋白可促进牦牛肝细胞增殖及集落形成.与对照组相比,试验组(2μg·mL-1BgIGFBP4蛋白处理)肝细胞上清GH、VEGF含量显著升高(P＜0.05),肝细胞中PI3K-Akt信号通路细胞增殖相关基因ERBB2、IRS1、PIK3R1、A K T1、RA F1、MA PK3转录水平显著升高(P＜0.05).与对照组相比,试验组(100 μL 50μg·mL-1 BgIGFBP4蛋白处理)小鼠平均日增重显著增加、料重比显著降低,肝、脾、肺、肾、小肠器官指数显著增加(P＜0.05).试验组小鼠血清GH、ISN、VEGF含量显著升高(P＜0.05),小鼠肝中PI3K-Akt信号通路相关基因ERBB2、IRS1、PIK3R1、AKT1、RAF1、MAPK3的转录水平显著升高(P＜0.05).综上表明,BgIGFBP4可通过调控PI3K-Akt信号通路促进牦牛肝细胞增殖、并能促进小鼠生长.这为深入研究IGFBP4在牦牛肝生长发育过程中的作用提供了参考.