Efecto de Diferentes Contenidos de Hierro Dietético en las Características del Transcriptoma Hepático en Cerdos Wujin
Autores: Gao, Lin; Xing, Xiaokun; Guo, Rongfu; Li, Qihua; Xu, Yan; Pan, Hongbin; Ji, Peng; Wang, Ping; Yu, Chuntang; Li, Jintao; An, Qingcong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efecto de Diferentes Contenidos de Hierro Dietético en las Características del Transcriptoma Hepático en Cerdos Wujin
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Hierro
Hipoxia
Regulación
Metabolismo
Transcriptoma
Adaptabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El hierro es un elemento traza importante que afecta el crecimiento y desarrollo de los animales y regula el transporte de oxígeno, la hematopoyesis y las adaptaciones a la hipoxia. El cerdo Wujin tiene una adaptabilidad hipóxica única y una homeostasis del hierro; sin embargo, los mecanismos regulatorios específicos rara vez se han reportado. Este estudio dividió aleatoriamente 18 lechones Wujin sanos en tres grupos: el grupo de control, suplementado con 100 mg/kg de hierro (como glicinato de hierro); el grupo de bajo hierro, sin suplementación de hierro; y el grupo de alto hierro, suplementado con 200 mg/kg de hierro (como glicinato de hierro). El período de prealimentación fue de 5 días, y el período formal fue de 30 días. Se recogió suero de estómagos vacíos antes del sacrificio y en el sacrificio para detectar cambios en los parámetros del metabolismo del hierro en suero. La expresión génica en el hígado se analizó mediante análisis de transcriptoma para determinar los efectos de las dietas de bajo y alto hierro en los niveles de transcriptoma. Se realizó un análisis de correlación para los parámetros de suero aparentes, y se llevó a cabo la secuenciación del transcriptoma utilizando análisis de red de coexpresión génica ponderada para revelar las vías clave subyacentes a la regulación de la hipoxia y el metabolismo del hierro. Los principales resultados son los siguientes. (1) Excepto por el contenido del factor inducible por hipoxia 1 (HIF-1) (entre los grupos de bajo y alto hierro), no se observaron diferencias significativas entre los parámetros metabólicos del hierro en suero. El contenido de HIF-1 en suero del grupo de bajo hierro fue significativamente mayor que el del grupo de alto hierro (< 0.05). (2) El análisis de secuenciación del transcriptoma del hígado reveló 155 genes expresados diferencialmente (DEGs) entre los grupos de bajo hierro y control, 229 DEGs entre los grupos de alto hierro y control, y 279 DEGs entre los grupos de bajo y alto hierro. El análisis bioinformático mostró que las vías de señalización de HIF-1 y del factor de crecimiento transformante-beta (TGF-beta) eran las vías clave para la regulación de la hipoxia y el metabolismo del hierro. Se seleccionaron cuatro genes para la validación por qPCR, y los resultados fueron consistentes con los datos de secuenciación del transcriptoma. En resumen, los resultados de los parámetros del metabolismo del hierro en suero mostraron que bajo la influencia de dietas de bajo y alto hierro, los lechones Wujin mantienen un estado estable de índices fisiológicos y bioquímicos a través de una regulación metabólica compleja del cuerpo, lo que refleja su resistencia al estrés y adaptabilidad. Los resultados del transcriptoma revelaron los efectos de las dietas de bajo y alto hierro en el nivel de expresión génica en el hígado y mostraron que las vías de señalización de HIF-1 y TGF-beta eran clave para regular la adaptabilidad a la hipoxia y la homeostasis del metabolismo del hierro bajo dietas de bajo y alto hierro. Además, HIF-1alpha y HEPC fueron los genes clave. Los hallazgos proporcionan una base teórica para explorar las vías regulatorias y características del metabolismo del hierro en los cerdos Wujin.
Descripción
El hierro es un elemento traza importante que afecta el crecimiento y desarrollo de los animales y regula el transporte de oxígeno, la hematopoyesis y las adaptaciones a la hipoxia. El cerdo Wujin tiene una adaptabilidad hipóxica única y una homeostasis del hierro; sin embargo, los mecanismos regulatorios específicos rara vez se han reportado. Este estudio dividió aleatoriamente 18 lechones Wujin sanos en tres grupos: el grupo de control, suplementado con 100 mg/kg de hierro (como glicinato de hierro); el grupo de bajo hierro, sin suplementación de hierro; y el grupo de alto hierro, suplementado con 200 mg/kg de hierro (como glicinato de hierro). El período de prealimentación fue de 5 días, y el período formal fue de 30 días. Se recogió suero de estómagos vacíos antes del sacrificio y en el sacrificio para detectar cambios en los parámetros del metabolismo del hierro en suero. La expresión génica en el hígado se analizó mediante análisis de transcriptoma para determinar los efectos de las dietas de bajo y alto hierro en los niveles de transcriptoma. Se realizó un análisis de correlación para los parámetros de suero aparentes, y se llevó a cabo la secuenciación del transcriptoma utilizando análisis de red de coexpresión génica ponderada para revelar las vías clave subyacentes a la regulación de la hipoxia y el metabolismo del hierro. Los principales resultados son los siguientes. (1) Excepto por el contenido del factor inducible por hipoxia 1 (HIF-1) (entre los grupos de bajo y alto hierro), no se observaron diferencias significativas entre los parámetros metabólicos del hierro en suero. El contenido de HIF-1 en suero del grupo de bajo hierro fue significativamente mayor que el del grupo de alto hierro (< 0.05). (2) El análisis de secuenciación del transcriptoma del hígado reveló 155 genes expresados diferencialmente (DEGs) entre los grupos de bajo hierro y control, 229 DEGs entre los grupos de alto hierro y control, y 279 DEGs entre los grupos de bajo y alto hierro. El análisis bioinformático mostró que las vías de señalización de HIF-1 y del factor de crecimiento transformante-beta (TGF-beta) eran las vías clave para la regulación de la hipoxia y el metabolismo del hierro. Se seleccionaron cuatro genes para la validación por qPCR, y los resultados fueron consistentes con los datos de secuenciación del transcriptoma. En resumen, los resultados de los parámetros del metabolismo del hierro en suero mostraron que bajo la influencia de dietas de bajo y alto hierro, los lechones Wujin mantienen un estado estable de índices fisiológicos y bioquímicos a través de una regulación metabólica compleja del cuerpo, lo que refleja su resistencia al estrés y adaptabilidad. Los resultados del transcriptoma revelaron los efectos de las dietas de bajo y alto hierro en el nivel de expresión génica en el hígado y mostraron que las vías de señalización de HIF-1 y TGF-beta eran clave para regular la adaptabilidad a la hipoxia y la homeostasis del metabolismo del hierro bajo dietas de bajo y alto hierro. Además, HIF-1alpha y HEPC fueron los genes clave. Los hallazgos proporcionan una base teórica para explorar las vías regulatorias y características del metabolismo del hierro en los cerdos Wujin.