مقایسه فصلی هیستومورفولوژی و تغییرات میزان رونویسی ژن IGF-1 روده گاوهای منطقه شهرکرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
غلامعلی کجوری 1
محمد شادخواست 2
حسین حسن پور 3
بهناز کریمی بابااحمدی 3
زینب فتحی هفشجانی 4
1 دانشگاه شهرکرد
2 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.
3 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
4 دانش آموخته‌ی دکترای عمومی دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
10.22034/ijvcs.2026.15032.1101
چکیده
فاکتور رشد شبه انسولین 1 (IGF-1) همراه هورمون رشد (GH) اثرات تحریکی بر تکثیر غضروف و استخوان دارند، اما اطلاعات کمی در مورد نقش IGF-1 در رشد پرزهای روده کوچک طی فصول سرد و گرم سال وجود دارد. بر این اساس مطالعه حاضر جهت تعیین تغییرات فصلی میزان نسخه‏برداری از ژن IGF-1، تفاوت رشد فصلی کریپت‏ها و پرزهای روده کوچک و سطوح سرمی روی و منیزیم انجام شد. بدین منظور از 30 رأس گاو ذبح شده بیشتر از 3 سال سن، طی فصول زمستان و تابستان نمونه خون و بافت روده (دوازدهه) گرفته شد. غلظت روی و منیزیم سرم با استفاده از کیت تجاری و برای تعیین میزان نسخه‏برداری از ژن IGF-1 روده از روش RT-PCR استفاده شد. اندازه‌گیری‌های هیستومورفولوژیک نیز با استفاده از نرم‌افزار Image tools III مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، نرخ رونویسی ژن IGF-I و اندازه پرزها در فصل زمستان به ترتیب 82/1 و 2/1 برابر تابستان بود (05/0P<). برعکس، غلظت منیزیم در تابستان به طور قابل توجهی بیشتر از زمستان بود (05/0P<). در حالی که از نظر آماری، تفاوت معنی داری در سطح سرمی روی مشاهده نشد (05/0P>). یافته‏ها نشان دهنده وجود همبستگی مثبت میان میزان رونویسی ژن IGF-1 و نرخ رشد پرزهای روده بود (0341/0 P= و 852/0+ r=). در نتیجه، تغییر فصلی در میزان رونویسی ژن IGF-1 برای اولین بار در روده کوچک گزارش شد. همچنین، وجود هیپومنیزیمی در زمستان را می‏توان به عنوان یک عامل خطر برای مستعد ساختن گاو به هیپوکلسمی تحت بالینی و بالینی در نظر گرفت.
کلیدواژه‌ها
گاو
روده
فاکتور شبه انسولینی
هیستومورفولوژی
منیزیم
موضوعات

عنوان مقاله English

Seasonal comparison of histomorphology and intestinal IGF-1 gene transcription rate changes in Shahrekord dairy cows

نویسندگان English

Gholamali Kojouri 1
Mohamad Shadkhast 2
Hosein Hasanpour 3
Behnaz Karimi Babaahmadi 3
Zeinab Fathi Hafshejani 4
1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
2 Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Sharekord, Iran.
3 Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Sharekord, Iran.
4 DVM Graduated, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, Shahrekord- Iran
چکیده English

Insulin-like growth factor 1 (IGF-1) and growth hormone (GH), exerts stimulatory effects on cartilage and bone proliferation; however, limited information exists regarding the role of IGF-1 in small intestinal villus growth during cold and warm seasons. Accordingly, the present study was conducted on slaughtered dairy cows to determine the seasonal variations of serum zinc and magnesium levels, IGF-1 gene transcription rate and seasonal variations in small intestine crypt and villus size. To these reasons, blood and intestinal (duodenal) tissue samples were collected from 30 slaughtered cattle (aged over three years) during the winter and summer seasons. Serum zinc and magnesium concentrations were measured using commercial kits, and RT-PCR was employed to determine the intestinal IGF-1 gene transcription rate. Histomorphometric measurements were also evaluated using Image Tools III software. The results indicated that the IGF-1 gene transcription rate and villus size in winter were 1.82 and 1.2 times those observed in summer, respectively. Conversely, magnesium concentration was significantly higher in summer than in winter (P<0.05), whereas no statistically significant difference was observed in serum zinc levels. These findings indicated a positive correlation between intestinal IGF-1 gene transcription rate and the growth rate of intestinal villi. Consequently, seasonal variation in intestinal IGF-1 gene transcription rate has been reported here for the first time. Furthermore, the occurrence of hypomagnesemia in winter should be considered a risk factor predisposing cattle to subclinical and clinical hypocalcemia.

کلیدواژه‌ها English

Cattle
Intestine
IGF-1
Histomorphology
Magnesium
1.      Collier RJ, Miller MA, McLaughlin CL, Johnson HD, Baile CA. Effects of recombinant bovine somatotropin (rbST) and season on plasma and milk insulin-like growth factors I (IGF-I) and II (IGF-II) in lactating dairy cows. Domestic Animal Endocrinology. 2008 Jul 1;35(1):16-23.
2.      Dorak M. Real Time PCR Taylor & Francis. Oxford: UK https://doi org/10. 2006;4324(97802):03967.
3.      Dou M, Azad MAK, Cheng Y, Ding S, Liu Y, Song B, et al. Expressions of Insulin-like Growth Factor System among Different Breeds Impact Piglets’ Growth during Weaning. Animals. 2023;13(19):3011.
4.      Dubé PE, Forse CL, Bahrami J, Brubaker PL. The essential role of insulin-like growth factor-1 in the intestinal tropic effects of glucagon-like peptide-2 in mice. Gastroenterology. 2006;131(2):589-605.
5.      Fatayerji D, Mawer E, Eastell R. The role of insulin-like growth factor I in age-related changes in calcium homeostasis in men. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2000;85(12):4657-62.
6.      Guo J, Xie J, Zhou B, Găman M-A, Kord-Varkaneh H, Clark CC, et al. The influence of zinc supplementation on IGF-1 levels in humans: A systematic review and meta-analysis. Journal of King Saud University-Science. 2020;32(3):1824-30.
7.      Kojouri GA. Metabolic Diseases in Large Animals. 1st edition, Shahrekord University Publication, Shahrekord, Iran. 2017. [In Persian]
8.      Krabbe S, Hummer L, Christiansen C. Serum levels of vitamin D metabolites and testosterone in male puberty. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 1986;62(3):503-7.
9.      Li SH, Guo DZ, Li B, Yin HB, Li JK, Xiang JM, et al. The stimulatory effect of insulin-like growth factor-1 on the proliferation, differentiation, and mineralization of osteoblastic cells from Holstein cattle. The Veterinary Journal. 2009;179(3):430-6.
10.  Ndandala CB, Zhou Q, Li Z, Guo Y, Li G, Chen H. Identification of Insulin-like Growth Factor (IGF) Family Genes in the Golden Pompano, Trachinotus ovatus: Molecular Cloning, Characterization and Gene Expression. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25(5):2499.
11.  Nishihara K, Suzuki Y, Kim D, Roh S. Growth of rumen papillae in weaned calves is associated with lower expression of insulin‐like growth factor‐binding proteins 2, 3, and 6. Animal Science Journal. 2019;90(9):1287-92.
12.  Qiu T, Crane JL, Xie L, Xian L, Xie H, Cao X. IGF-I induced phosphorylation of PTH receptor enhances osteoblast to osteocyte transition. Bone research. 2018;6(1):5.
13.  Ruijter J, Ramakers C, Hoogaars W, Karlen Y, Bakker O, Van den Hoff M, et al. Amplification efficiency: linking baseline and bias in the analysis of quantitative PCR data. Nucleic Acids Research. 2009;37(6):e45-e.
14.  Sakamoto K, Hirose H, Onizuka A, Hayashi M, Futamura N, Kawamura Y, et al. Quantitative study of changes in intestinal morphology and mucus gel on total parenteral nutrition in rats. Journal of Surgical Research. 2000;94(2):99-106.
15.  Tabecka-Lonczynska A, Mytych J, Solek P, Kowalewski MP, Koziorowski M. Seasonal expression of insulin-like growth factor 1 (IGF-1), its receptor IGF-1R and klotho in testis and epididymis of the European bison (Bison bonasus, Linnaeus 1758). Theriogenology. 2019; 126: 199-205.
16.  Valilou M, editor Seasonal investigation of serum magnesium concentration in native cattle at Western Azerbaijan Province, Iran. International Seminar on Tropical Animal Production (ISTAP).
17.  Wang W, Sun X, Wang A, Lu Y, Han Y, Zhao J, Liu F, Tian Z. Expression and pathogenesis of insulin-like growth factor-1 and insulin-like growth factor binding protein 3 in a mouse model of ulcerative colitis. Heliyon. 2024;10(15).
18.  Wathes DC, Becker F, Buggiotti L, Crowe MA, Ferris C, Foldager L, Grelet C, Hostens M, Ingvartsen KL, Marchitelli C, Salavati M. Associations between circulating IGF-1 concentrations, disease status and the leukocyte transcriptome in early lactation dairy cows. Ruminants. 2021;1(2):147-77.
19.  Wright NA, Alison M. The biology of epithelial cell populations. Clarendon Press, Oxford University Press. 1984.
20.  Wu M, Chen G, Li Y-P. TGF-β and BMP signaling in osteoblast, skeletal development, and bone formation, homeostasis and disease. Bone research. 2016;4(1):1-21.
21.  Yamamoto M, Yamaguchi T, Yamauchi M, Yano S, Sugimoto T. Acute-onset hypomagnesemia-induced hypocalcemia caused by the refractoriness of bones and renal tubules to parathyroid hormone. Journal of Bone and Mineral Metabolism. 2011; 29:752-5.
22.  Zhang Q, Wastney ME, Rosen CJ, Beamer WG, Weaver CM. Calcium Accumulation Only during Rapid Growth in Female Rats. The Journal of nutrition. 2011;141(11):2010-6.
علوم درمانگاهی دامپزشکی ایران
دوره 20، شماره 1 - شماره پیاپی 34
بهار و تابستان 1405
شهریور 1405
صفحه 47-55