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2020“颐和”青年奖 候选名单
农业农村部动物营养与饲料学科群重点实验室下属单位推荐青年学者
王松波教授
农业农村部华南动物营养与饲料科学观测实验站推荐青年者
华南农业大学教授,博士生导师
人物简介

男,1980年生,华南农业大学教授,博士生导师。“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才培养对象。

2007年博士毕业于中国农业大学生物学院,同年进入华南农业大学动物科学学院工作。从事动物营养生理调控研究,研究方向为功能性脂肪酸营养、脂肪代谢与沉积、乳腺发育和泌乳调控。

先后主持国家自然科学基金项目4项、省部级项目5项。近五年以第一或通讯作者在Int J Obes (Lond)、Mol Nutr Food Res、J Agric Food Chem、Food & Function和BBRC等杂志发表SCI论文20篇。参编(译)著作4部,获授权专利3项。

成果介绍

1、揭示了不同脂肪酸及其衍生物对脂肪沉积的调控作用及机制

脂肪酸不仅可以通过有氧氧化提供能量外,还可通过其受体(如:转运/感应受体CD36、膜受体GPCRs和核受体PPARs等)来发挥其信号分子的功能。本人重点研究了不同脂肪酸及其衍生物对脂肪生成的调控作用及机制,发现月桂酸(C12:0)可通过激活膜受体GPR84、抑制PKA激活,进而抑制脂解、促进3T3-L1成脂分化;肉豆蔻酸(C14:0)可促进猪肌内脂肪前体细胞成脂分化和成脂相关基因表达(JIA,2014);叶绿醇(一种含有多支链的脂肪醇)可通过激活PI3K/Akt信号通路促进3T3-L1细胞成脂分化,增加小鼠皮下脂肪细胞数量,提高葡萄糖的吸收和耐受性(BBRC,2017)。此外,还发现油酰甘氨酸(OLGly,一种脂肪酸和氨基酸所形成的产物)能通过促进CB1受体表达和激活PI3K/Akt信号通路,促进脂肪细胞分化聚酯和相关标志蛋白表达(BBRC,2015)。脂肪酸可通过其转运/感受体—脂肪酸转位酶(FAT/CD36)引起胞内钙离子浓度的升高,进而调节细胞的生理功能。本人研究了钙离子信号对猪骨髓间充质干细胞(pBMSCs)增殖和成脂分化的影响。发现,钙离子可通过激活CaSR-[Ca2+]i-ERK信号通路促进pBMSCs的增殖(Stem cells International,2016),同时,钙离子可通过VGCC- [Ca2+]i-CaMKII-PI3K/Akt通路促进pBMSCs成脂分化及对葡萄糖的吸收,增加动物皮下脂肪细胞数量,改善葡萄糖稳态(CPB,2018;IJMS,2019)。以上研究结果阐明了不同脂肪酸及钙离子信号对脂肪生成的调控作用及其信号通路,对脂肪生成与沉积的营养调控具有重要的应用价值。

 

2、揭示AMPK调控白色脂肪褐色化及褐色脂肪生成与激活

白色脂肪主要是储存能量,而褐色和米色脂肪则具有产热功能,二者共同在机体能量代谢中发挥着重要作用。促进白色脂肪向米色脂肪转化,或者促进褐色脂肪的生成与激活,不仅能够产生低脂抗寒畜禽品种,而且可以改善人类肥胖及相关代谢疾病。AMPK是调节机体能量代谢的重要信号分子,本人研究发现,白藜芦醇可促进皮下脂肪中基质血管细胞(SVC)的褐色脂肪生成、皮下白色脂肪的褐色化以及AMPKα1的激活,而基因敲除或阻断AMPKα1后,白藜芦醇的作用消失,说明白藜芦醇是通过激活AMPKα1促进白色脂肪的褐色化(IJO,2015)。上述结果首次揭示了白藜芦醇调控白色脂肪褐色化的信号通路机制。同时,研究还发现白藜芦醇还可通过激活AMPKα1可促进褐色脂肪的生成和产热功能(Molecular Nutrition and Food Research,2017)。此外,还发现AMPKα在叶绿醇调控的米色脂肪形成过程中也起着重要作用(Food & Function,2018)。上述研究结果揭示了白色脂肪褐色化和褐色脂肪生成与激活的AMPK调控机制,对于降低动物脂肪沉积、提高动物抗寒能力,以及改善人类肥胖及相关代谢疾病具有重要的参考意义。

 

3、初步阐明了不同脂肪酸通过GPCR调控动物初情期乳腺发育的机制

哺乳动物乳腺的良好发育是其充分发挥泌乳功能的前提。尽管高脂日粮会导致乳腺发育受损,但对于不同脂肪酸(长链、中链、短链;饱和、不饱和等)对乳腺发育的作用尚不清楚。本人在细胞上的筛选工作显示,月桂酸(中链饱和脂肪酸)和油酸(长链单不饱和脂肪酸)可促进乳腺上皮细胞的增殖,而硬脂酸(长链饱和脂肪酸)则抑制乳腺上皮细胞的增殖。随后进一步研究发现,月桂酸可通过激活中链脂肪酸受体GPR84和PI3K/Akt信号通路,促进乳腺上皮细胞HC11增殖和初情期小鼠乳腺的发育(JAFC,2017);而硬脂酸则可激活长链脂肪酸受体GPR120、抑制PI3K/Akt通路,进而抑制乳腺上皮细胞HC11增殖和初情期小鼠乳腺的发育(BBRC,2017);油酸可通过激活细胞膜上脂肪酸的转运/感受体CD36、提高 [Ca2+]i浓度、激活PI3K/Akt信号通路,促进乳腺上皮细胞HC11增殖和初情期小鼠乳腺的发育。上述研究结果揭示了不同类型脂肪酸调控动物初情期乳腺发育的分子机制,对动物乳腺发育的营养调控具有重要参考价值。

成果代表性论文或发明专利

成果代表性论文一:白藜芦醇通过激活AMPKα1诱导白色脂肪中褐色样脂肪的形成

摘要:

目的:白色脂肪组织(WAT)中褐色样或米色脂肪的形成有助于减肥。因此,我们研究一种在人和动物中能够预防肥胖的膳食中多酚类物质-白藜芦醇对皮下腹股沟白色脂肪(iWAT)中褐色样脂肪形成的影响。

方法:5月龄雌性CD1小鼠饲喂高脂日粮或高脂日粮+0.1%白藜芦醇。用白藜芦醇处理iWAT中分离的原代血管基质细胞。检测米色脂肪生成标志基因,利用条件性敲除小鼠研究AMPKα1是否参与了白藜芦醇的作用。

结果:白藜芦醇能显著升高分化的iWAT 血管基质细胞中褐色脂肪细胞标志基因UCP1、PRDM16、Cidea、Elovl3、PGC1a、Cyto C和PDH的mRNA和/或蛋白的表达,提示白藜芦醇可在体外诱导褐色样脂肪的形成。同时,白藜芦醇能显著提高分化的iWAT 血管基质细胞AMPKα1磷酸化水平和耗氧量。而在缺失AMPKα1的细胞中,上述变化都消失,显示AMPKα1是白藜芦醇发挥作用的关键调节因子。白藜芦醇还可以在体内诱导米色脂肪生成,使白色脂肪中出现多脂滴的脂肪细胞、UCP1表达升高以及脂肪酸氧化加强。

结论:白藜芦醇可通过激活AMPKα1诱导iWAT中褐色样脂肪的形成,提示白藜芦醇抗肥胖的作用可能部分由于其使白色脂肪褐色化、提高耗氧量的功能。

 

成果代表性论文二:叶绿醇通过激活AMPKα促进饲喂高脂日粮小鼠白色脂肪细胞褐色化

摘要:促进白色脂肪细胞褐色化有利于限制肥胖及其相关代谢疾病。本研究目的是探究叶绿醇对小鼠腹股沟白色脂肪组织(iWAT)褐色化的影响及内在机制。我们的结果显示,叶绿醇可降低小鼠体重及iWAT指数,同时促进iWAT的褐色化,升高褐色脂肪细胞标志基因(UCP1、PRDM16、PGC1a、Cyto C)的表达。此外,叶绿醇激活小鼠iWAT中的AMPKα通路。与体内结果一致,100 μM叶绿醇可升高细胞线粒体含量和褐色脂肪细胞标志基因的表达,从而促进褐色成脂分化及分化的3T3-L1脂肪细胞形成褐色样脂肪细胞。同时,叶绿醇激活3T3-L1脂肪细胞中AMPKα通路。但是抑制AMPKα可完全消除叶绿醇促进的褐色成脂分化及褐色样脂肪细胞的形成。总之,这些结果表明,叶绿醇促进小鼠iWAT褐色化,同时促进分化的3T3-L1脂肪细胞形成褐色样脂肪细胞,且该过程受到AMPKα通路调控。这些结果为叶绿醇调控WAT褐色化的作用提供了新认识,提示叶绿醇可作为营养干预来限制肥胖及其相关代谢疾病。


 

成果代表性论文三:月桂酸通过激活GPR84和PI3K/Akt通路促进初情期小鼠乳腺发育

摘要:研究表明日粮脂肪脂肪会影响初情期乳腺发育。但是,月桂酸(LA)对初情期乳腺发育的作用还不清楚。因此,本研究目的是探究LA对初情期小鼠乳腺发育的影响及其内在机制。体外试验发现,100 μM LA可通过调节增殖标志基因(cyclin D1/3, p21, PCNA)的表达显著促进小鼠乳腺上皮细胞HC11的增殖。同时,LA激活HC11中的GPR84和PI3K/Akt信号通路。与体外试验一致,日粮添加1% LA可促进小鼠乳腺导管发育,增加GPR84和Cyclin D1表达,同时激活乳腺中PI3K/Akt信号通路。此外,干扰GPR84或抑制PI3K/Akt信号通路可完全消除LA对HC11增殖的促进作用。这些结果表明,月桂酸可通过激活GPR84和PI3K/Akt信号通路促进初情期小鼠乳腺发育。

关键词:月桂酸、乳腺发育、GPR84、PI3K/Akt、初情期小鼠

 

成果代表性论文四:日粮钙的抗肥胖作用:现有证据和可能机制

摘要:肥胖是一种世界范围内的健康问题,与脂质异常、二型糖尿病、心血管疾病等多种疾病相关。因此,研发能够防止肥胖的有效策略显得尤为重要。降低肥胖的一个可能策略是摄取钙,研究表明钙参与了降低体脂或体重。在本综述中,我们总结了钙在细胞、动物及人中抵抗肥胖的证据。此外,还总结了钙抵抗肥胖的可能机制,包括调节(a)脂肪生成、(b)脂肪代谢、(c)脂肪(前体)增殖和凋亡、(d)产热、(e)脂肪吸收和排泄、(f)肠道微生物。尽管钙在不同物种中抵抗肥胖的具体作用、以及钙发挥抵抗肥胖作用的可能机制均需进一步研究,但现有证据的确显示了钙的抵抗肥胖作用,提示其在防止肥胖中的潜在应用。

关键词:抗肥胖、钙、脂肪生成、脂肪代谢、增殖和凋亡、产热、粪便脂肪排出、肠道微生物

 

成果代表——发明专利:表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在制备猪饲料添加剂方面的应用

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