Advanced science：任竹青团队开发脂滴衍生的仿生纳米载体用于提高猪肌肉间脂肪含量

脂肪酸产品助力分析脂滴衍生的仿生纳米载体用于提高猪肌肉间脂肪含量

2025年5月，华中农业大学等单位的相关研究人员在《Advanced science》（IF：14.3）上发表了题为“Lipid Droplet-Derived Biomimetic Nanocarriers for the Enhancement of Porcine Intermuscular Fat Content”的研究论文，表明人工脂滴（aLDs）可用作一种生物仿生递送载体以增加猪的肌内脂肪含量，为高品质肉类的生产提供新的见解。

 亮点概述：

 研究背景：

在畜牧业中，脂肪细胞大量分布在皮下和肠系膜组织中，内脏的外周组织中也有沉积，还有一部分分散在肌肉纤维之间或内部。虽然皮下和内脏脂肪沉积通常会降低商业价值，但IMF沉积的分布范围对肉类的风味和适口性有很大影响。消费者更倾向于购买IMF含量高的猪肉产品。因此，在不影响胴体瘦肉率的前提下，增加IMF含量同时减少皮下和内脏脂肪，是猪遗传育种者和饲料管理者的共同目标。

IMF的形成是一个受到严格调控的过程，涉及基因、分子和环境的相互作用。IMF沉积的本质涉及脂肪细胞内LDs的积累或肌肉纤维内LDs的嵌入。脂肪细胞内LDs的丰度和大小对IMF含量有重大影响。LDs由脂质核心和磷脂单层组成，提供了一种应对代谢波动的脂质缓冲机制，并与其他亚细胞区相互作用以维持生理平衡。多种转录因子参与调控IMF的生物合成和新陈代谢，尤其是PPAR𝛾，在调控LDs和IMF的形成中发挥着核心作用。它能促进脂肪细胞分化，激活脂质合成相关基因（如FABPs、plin1和DGATs）的表达。

研究人员证实了分离的LDs可通过负载油酸（OA）（一种PPAR𝜸配体）刺激脂质合成。然而，从细胞中分离LD所需的时间和经济成本不适合畜牧生产。因此，研究人员报道了一种制备人工LDs（命名为“aLDs”）的方法，将1,2- Di（9z-十八烯基）-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DOPC）和甘油三酯（TAG）用乙醇溶解，然后在充分搅拌下与PBS混合，制备aLDs。通过中性脂质特异性染色和扫描电子显微镜检查发现aLDs与内源性LDs保持相同的结构和脂肪酸储存功能。包封油酸后的人工脂滴（命名为OA-aLDs）能够促进细胞的脂质生成。

OA负载的aLDs制备及浓度选择

研究人员进一步用8周龄雄性C57BL/6小鼠进行体内验证，将OA-aLDs注入左侧腓肠肌，同时在右侧相应部位注射生理盐水作为对照。组织荧光染色显示注射后出现更多数量和更大的绿色荧光斑点，一些脂滴在第7天融合成线性结构。BODIPY荧光强度比率也随时间增加，表明肌纤维内脂质含量升高。从第1天到第7天，腓肠肌组织中TAG含量持续增加。脂质合成也增强，同时Plin2、Dgat1、Dgat2、Fabp4、Ppar𝛾和C/ebp𝛼在mRNA和蛋白水平的表达显著上调。为了排除OA-aLDs对机体的有害影响，研究人员进行了各种检测，包括多组织HE染色、血细胞分析和炎症因子表达测定，发现在多个器官和组织中都没有产生有害影响和炎症反应。 这些发现强调了OA-aLDs作为一种递送系统在体内显著增加脂质合成的功效。

OA-aLDs增强肌肉组织中的脂质含量

先前的研究已经证明OA-aLDs在促进脂质合成方面的高功效。研究人员在100日龄的中国通城猪中验证OA-aLDs对IMF的刺激作用，与NC（阴性对照，正常饮食）相比，注射后肌肉中脂肪沉积更多，胴体特征和肉品质没有显著变化。IMF含量显著增加至2.1%，比对照组提高了35%。随后，研究人员对肌肉样本进行脂质组学分析。FA18:1、FA16:0、FA18:2、FA16:1、FA18:0、w6-FA18:3、w3-FA18:3、FA20:1、FA20:2和FA14:0是含量最高的脂肪酸组分，注射后FA18:1含量显著升高，FA18:2含量显著降低。在不同类型的脂肪酸中，单不饱和脂肪酸（MUFA）含量显著增加，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量显著减少，而饱和脂肪酸（SFA）含量无显著变化。正如预期的那样，经qPCR和WB验证Plin1、Plin2、Dgat2、Fasn、Ppar𝛾、Srebf和C/ebp𝛼在mRNA和蛋白表达水平均上调。值得注意的是，在LDs生物生成过程中起关键作用的Seipin的表达也增加。这表明注射OA-aLDs后刺激背最长肌的脂质合成。

OA-aLDs增加猪背最长肌的IMF

总之，研究表明，OA-aLDs可用作一种生物仿生递送载体，以增加猪的IMF含量。这项研究为高品质肉类的生产提供了新的见解，也为基于LDs的药物载体的开发提供了新的理论基础。