本试验旨在研究蛋氨酸和赖氨酸缺乏以及日粮蛋白水平对湘东黑山羊胃肠道以及肝脏组织自噬的影响,并对其作用机制进行初步探讨。采用降低日粮蛋白水平方法,研究低蛋白日粮对湘东黑山羊胃肠道及肝脏组织自噬的相关蛋白和基因的表达的影响,并通过转录组学研究低蛋白日粮条件下,湘东黑山羊肝脏组织自噬发生的机制。本试验包括四个部分,研究结果如下:试验一:日粮蛋氨酸和赖氨酸缺乏对湘东黑山羊胃肠道及肝脏组织自噬的影响本试验首先选用30头平均体重为18±0.5 kg湘东黑山羊,采用单因素完全随机试验设计,随机分为3组,分别为正常日粮组（对照组Con）,蛋氨酸缺乏组（MD）和赖氨酸缺乏组（LD）,测定不同处理对湘东黑山羊瘤胃上皮,空肠黏膜,回肠黏膜以及肝脏组织自噬相关蛋白和基因表达情况,研究蛋氨酸和赖氨酸缺乏对瘤胃上皮,空肠黏膜,回肠黏膜以及肝脏组织自噬的影响。通过免疫组化分析不同处理条件下,湘东黑山羊瘤胃上皮,空肠黏膜,回肠黏膜以及肝脏组织自噬标记蛋白LC3和p62的表达水平,结果显示,不同处理湘东黑山羊瘤胃上皮,空肠和回肠黏膜以及肝脏组织中LC3光密度无显著性差异（P>0.05）,除空肠外,其他组织中p62光密度无显著性差异（P>0.05）,赖氨酸缺乏组（LD）空肠黏膜组织中p62光密度显著高于正常组（对照组Con）和蛋氨酸缺乏组（MD）（P<0.05）。对不同处理组湘东黑山瘤胃上皮,空肠黏膜,回肠黏膜以及肝脏组织自噬相关基因mRNA表达水平进行分析,结果表明,LD组瘤胃组织ATF4 mRNA表达水平显著高于对照组和MD组（P<0.01）,FOXO3 mRNA表达水平显著高于对照组（P<0.01）;在空肠黏膜中,LD组ATF4 mRNA表达水平最高（P<0.01）,与此同时Beclin-1 mRNA表达水平最低（P<0.01）;在回肠黏膜中,以LD组ATF mRNA表达水平最高,显著高于对照组和MD组（P<0.01）。日粮蛋氨酸和赖氨酸缺乏对各组织中Atg13以及e IF2a的mRNA表达水平无显著性影响（P>0.05）。试验二:日粮蛋氨酸和赖氨酸缺乏对湘东黑山羊空肠组织代谢组学的影响研究根据试验一结果可知,日粮赖氨酸缺乏降低了空肠的自噬水平,因此,本部分通过对不同处理组空肠黏膜组织代谢组学进行分析,对其自噬发生机制进行初步研究。试验结果表明,与Con组相比,MD组空肠组织山梨醇和N-乙酰氨基葡萄糖水平显著升高（P<0.05）,与此同时,空肠5-氨基戊酸盐酸盐,D-瓜氨酸,戊酸,苯乙胺,白藜芦醇,Met-Ala,Ile-His,Leu-Ala等12种代谢产物水平显著低于对照组（P<0.05）。LD组空肠组织中二甲尿酸,Leu-Ala,硫氮酮,5-甲基胞嘧啶,高半胱氨酸,甲基尿苷,肌苷,尿苷以及异戊烯焦磷酸水平显著高于对照组（P<0.05）;5-氨基戊酸盐酸盐,苄唑啉,邻甲基苯乙酸,L-胱氨酸,对氟苯丙氨酸等7种代谢产物水平显著低于对照组（P<0.05）。通过对差异代谢产物进行代谢通路分析表明,MD组与Con组相比,差异代谢产物所涉及的代谢通路主要有D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢,苯丙氨酸代谢,磷酸戊糖通路以及氨基糖和核苷酸糖代谢通路等4种代谢通路;LD与Con组相比,差异代谢产物所涉及的代谢通路主要半胱氨酸和蛋氨酸代谢和嘌呤代谢2种代谢通路。试验三:低蛋白日粮对湘东黑山羊肝脏及胃肠道组织自噬的影响研究选择24头体重相近（19.55±1.01 kg）生长期雌性湘东黑山羊,利用随机区组试验设计,随机分成2组,每组12头,分别为对照组（CP含量10.50%,干物质基础）和低蛋白组（CP含量为5.50%,干物质基础）。研究结果表明,与对照组相比,低蛋白组湘东黑山羊肝脏组织,空肠黏膜以及回肠黏膜中自噬标记蛋白LC3和p62光密度均显著高于对照组（P<0.05）,瘤胃上皮中的LC3和p62光密度无显著性差异（P>0.05）。通过对不同处理的湘东黑山羊以上组织中自噬相关基因mRNA表达水平分析可知,低蛋白组回肠黏膜中自噬基因p62 mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,肝脏组织中凋亡相关基因P53和自噬相关基因ATF4 mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。在本试验中,除上述组织和基因外,其他组织和自噬相关基因mRNA表达水平无明显差异（P>0.05）。试验四:低蛋白日粮对湘东黑山羊肝脏组织转录组学的影响在试验三的基础上,对低蛋白日粮条件下的湘东黑上羊肝脏组织进行转录组学分析。结果表明,与正常组相比,低蛋白组总共筛选到差异基因198个,其中上调112个（满足条件FDR<0.05,logFC>1）,下调86个满足条件（FDR<0.05,logFC<-1）。198个差异表达基因共富集到177个KEGG通路中,其中39个差异表达基因富集的通路达到显著水平（Q value<0.05）。通过对差异表达基因进行KEGG分析,其中涉及到氨基酸代谢,脂质代谢,细胞生长与死亡,蛋白质消化吸收等,其中与氨基酸代谢相关基因10个,参与细胞生长和死亡的基因7个,参与脂类代谢基因12个,参与消化系统基因29个,参与能量代谢的差异表达基因7个。其中涉及到氨基酸代谢的KEGG通路25个。除显著富集的KEGG通路之外,低蛋白日粮与正常组相比,湘东黑山羊肝脏转录组差异表达基因还涉及到细胞凋亡和自噬通路,以及自噬过程中的相关通路,但KEGG通路富集未达到显著水平。通过以上试验表明日粮赖氨酸缺乏能够通过mTORC1通路诱导山羊空肠黏膜的自噬,与此同时,在日粮赖氨酸缺乏的情况下,机体通过上调ATF4基因表达水平,用来维持瘤胃、空肠和回肠组织中氨基酸的代谢平衡。而代谢组学分析表明,日粮赖氨酸缺乏导致细胞自噬的增加很可能是通过上调高半胱氨酸调控mTOR信号通路实现的。低蛋白日粮诱导了湘东黑山羊肝脏组织,空肠黏膜和回肠黏膜自噬的发生,显著的改变了肝脏组织中基因表达模式,同时低蛋白日粮降低了山羊机体对营养物质代谢的能力以及机体的免疫系统,诱发机体多种疾病,对机体的生长发育造成不利影响。