Leptin基因在畜牧业上的研究进展

肖先灿，张福梅，陈少杰，金 鑫，伊丽达娜·迪力木拉提

（1.西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030；2.西北民族大学实验教学部，甘肃 兰州 730030）

1 Leptin基因的结构

瘦素（Leptin）是由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，由146个氨基酸组成，具有广泛的生物学效应，其中较重要的是作用于下丘脑的代谢调节中枢，抑制动物食欲，减少能量摄取，增加能量消耗，从而抑制脂肪合成[1.2]。Leptin基因，又称肥胖基因，是编码瘦素蛋白的一段DNA片段[3]，它位于小鼠的6号染色体上，在人类的7号染色体上，在猪的18号染色体上[4]。Leptin基因在鱼类中，分为两类，一类于6号染色体上，另一类于23号染色体上[5]。大多数的Leptin基因由3个外显子和2个内含子组成，而编码区位于第二、三外显子上[6]。

2 Leptin基因在家畜肉质中的研究

Leptin基因所编码的瘦素对肉质的影响是其功能之一，而瘦素对肉质的调节主要是通过改变家畜的摄食行为从而调节家畜的肉脂比例来实现的[7]。姜长生、萨吉代姆·麦麦提等报道了Leptin基因外显子的多态性对新疆褐牛肉质的影响显著[8.9]。张冰等的研究表明，陆川猪背膘厚度与Leptin基因mRNA表达量呈正相关，Leptin基因的突变可能会对肌肉脂肪含量和嫩度等肉质性状产生影响[10]。Leptin在肉羊上的突变位点虽然不控制瘦素蛋白的合成，但可能调节其RNA的表达水平[11]。Leptin基因的多态性使杂交肉牛存在TT、CT、CC三种个体，其中CT和CC个体质量等级低于TT个体，胴体级别TT个体比CT、CC个体低，TT型个体平均屠宰体重量小于CC基因型个体[12]。

3 Leptin基因在家畜脂肪沉积中的研究

Leptin基因对动物的脂肪沉积有调控作用。滩羊的皮下脂肪和尾部脂肪的沉积与Leptin基因的mRNA的表达量有关，在不同蛋能水平下，Leptin基因mRNA的表达量也有不同。随滩羊日龄的增加，Leptin基因在滩羊尾部和皮下脂肪中的表达量先增加后降低，且两个部位脂肪的沉积与Leptin 基因mRNA表达量呈正相关[13]。Leptin的工作机制是将脂肪贮存信息及时传给下丘脑和其他神经内分泌区[14]，通过刺激神经中枢，引起有关能量代谢的变化。Leptin也可直接作用于脂肪细胞，抑制脂肪的合成，促进分解，避免肥胖发生[15]。具体的表现为：机体脂肪含量降低时，Leptin分泌减少，食欲抑制作用减弱，家畜摄食增加，脂肪含量也因此增加；脂肪量高时，Leptin分泌增加，这一信息刺激神经中枢，降低家畜食欲导致脂肪减少。通过这一平衡调节，使体重保持在一个正常范围内[16]。

4 Leptin基因在家畜繁殖性能中的研究

Leptin对哺乳动物的繁殖内分泌也有调控作用，可调控促黄体生成素（LH）的分泌，对家畜的初情期有重要作用。成年母畜的瘦素表达必须要达到一定的水平才能进入发情期。一般在长日照饲养条件下，瘦素的表达量要高于短日照条件下，所以放养的绵羊在暖环境中其血浆瘦素水平高，而在冷环境中血浆瘦素水平较低，因此，适当地提高母羊的生活环境温度，有助于发情期母羊的发情[17]。瘦素是维持家畜正常卵巢周期的必要因素，对奶牛育成期发育、生殖器官发育及性激素分泌产生重要的调节作用。牛在妊娠后期，瘦素表达水平提高，分娩时降低，而后增加，瘦素的增加有助于母牛进入下一个发情期[18]。也有研究表明，羊胚胎与子宫的附植期，其母羊子宫中Leptin基因的mRNA表达量显著增加，说明瘦素在母羊的胚胎附植期有一定作用[19]。在荷斯坦奶牛中，Leptin基因第二外显子突变点，导致了不同基因型个体也存在繁殖上的差异[20]。据报道，Leptin基因多态性对陆川猪和大白猪的总产仔数和活产仔数有显著影响[21]。了解Leptin基因对家畜繁殖性能的作用有助于改良家畜群体的繁殖性能，达到节约成本，增加收益的效果。

5 Leptin基因在家畜生产性能中的研究

Leptin可通过调节家畜的采食量和能量平衡,提高家畜的生长速度和产奶性能等，因此Leptin基因在家畜生产性能中的研究也较多。据报道，Leptin基因多态性对合作猪体重的影响显著，公猪TT型个体体重低于CC型个体，母猪CT型和TT型个体体重低于CC型个体[22]。贵州黑白花奶牛的Leptin基因启动子区存在突变点，有aa、ab、bb三种基因型，其中第一种个体的产奶量及乳脂率都优于第二、三种个体，因此可以培育出aa个体的纯种父本以及母本，使奶牛个体均为高产奶量及高乳脂率[23]。中国荷斯坦奶牛的Leptin基因第三外显子存在三种基因型，即TT 型、TC 型、CC型，其中TC型个体的产奶量和乳蛋白率优于TT型个体，在实践中应多饲养TC型个体[24]。有研究发现，Leptin基因在欧拉型藏羊中存在的突变位点，导致出现了四个多态性，对体重性状的影响为：L1位点的AA基因型的LSM高于BB基因型，L2、L4位点的基因型间的LSM差异不显著，L3位点AA 基因型和AB基因型的LSM显著低于BB基因型[25]。Leptin基因对萨福克、陶赛特、得克塞尔及滩羊 4 个绵羊品种的生长性能也有影响。萨福克、陶赛特、得克塞尔及滩羊4个绵羊品种中，Leptin基因的第二、三外显子存在7个SNPs，其中C150T SNP 和 A99G+C150T SNP对日增重、体高、胸围等指标有增强作用[26]。关于Leptin基因在各种家畜的生产性能上的研究成果，可以充分地利用于生产实践中，较高的生产性能可以降低成本、缩小养殖规模及减少管理时间等。