蛋白質(zhì)和芳香族氨基酸影響豬小腸CaSR基因表達(dá)及調(diào)控胃腸激素分泌的機制研究.pdf

1、日糧中的蛋白質(zhì)和氨基酸不僅是動物重要的蛋白質(zhì)來源，而且是重要的信號分子，調(diào)控胃腸道的多種生理過程，包括腸神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性、腸上皮細(xì)胞的增殖分化、腸液及胃腸激素的分泌，從而影響胃腸蠕動、營養(yǎng)素的消化和吸收等生理功能。它們可激活胃腸道內(nèi)分泌細(xì)胞中表達(dá)的鈣離子敏感受體（Calcium sensing receptor，CaSR），通過增加細(xì)胞內(nèi)的Ca2+進(jìn)而促進(jìn)胃腸激素的產(chǎn)生和釋放。目前，氨基酸和蛋白質(zhì)影響胃腸道CaSR表達(dá)及其功能的研究主要

2、集中在人、大鼠和小鼠等，家畜尤其是豬腸道CaSR還未見報道。豬小腸組織是否表達(dá)CaSR及其表達(dá)是否受蛋白質(zhì)及氨基酸的調(diào)控尚需試驗驗證。近年的研究還發(fā)現(xiàn)，芳香族氨基酸尤其是苯丙氨酸(L-phenylalanine，Phe)和色氨酸（L-tryptophan，Trp）可以刺激STC-1細(xì)胞和小鼠小腸分泌胃腸激素，并且這種作用可能是由CaSR介導(dǎo)。而Phe和Trp能否調(diào)控豬小腸胃腸激的分泌，并且CaSR是否可以介導(dǎo)Phe和Trp的調(diào)節(jié)功能，均

3、是需要研究的問題。為此，本論文分別設(shè)計了體內(nèi)和體外的試驗研究對上述一系列問題展開研究。
　　1日糧蛋白水平對豬小腸CaSR表達(dá)及胃腸激素分泌的影響
　　本試驗旨在研究日糧蛋白水平對不同生理階段豬胃腸道鈣敏感受體（Calcium-sensing receptor，CaSR）基因表達(dá)、血液胃腸激素分泌的影響，探討蛋白水平與CaSR基因表達(dá)和胃腸激素分泌的關(guān)系。選擇健康、體重相近約10kg（9.57±0.64kg）社長大三元雜交斷

4、奶仔豬、30 kg(36.47±0.20kg)生長豬和60 kg(62.30±0.07 kg)肥育豬各18頭，分階段飼養(yǎng)，每階段18頭豬隨機分為3組，每組6頭，單欄飼養(yǎng)，以玉米-豆粕型日糧為基礎(chǔ)，斷奶仔豬日糧粗蛋白水平為20％（NRC標(biāo)準(zhǔn)）、17％、14％，生長豬日糧粗蛋白水平為18％（NRC標(biāo)準(zhǔn)）、15％、12％，肥育豬日糧粗蛋白水平為16％（NRC標(biāo)準(zhǔn)）、13％、10％，飼養(yǎng)期分別為45、30、50 d，試驗結(jié)束后屠宰，采集前腔靜脈

5、血液、小腸各部位組織，測定血液中胃腸激素水平、小腸各部位組織中CaSR的表達(dá)。結(jié)果表明:當(dāng)日糧蛋白水平降低后，不同階段豬小腸CaSR基因表達(dá)下調(diào)(P＜0.05)，仔豬血清CCK、GLP-1和PYY濃度顯著降低，生長豬血清CCK、GIP濃度也明顯下降，而肥育豬只有血清GIP濃度顯著降低（P＜0.05）;;相關(guān)性分析表明，仔豬空、回腸CaSR表達(dá)與血中GLP-1和GIP顯著正相關(guān)(P＜0.05)，回腸CaSR表達(dá)與血中PYY存在顯著正相關(guān)(

6、P＜0.05);生長豬十二指腸CaSR表達(dá)與CCK顯著正相關(guān)(P＜0.05)，而空、回腸CaSR表達(dá)則與GIP顯著正相關(guān)(P＜0.05);肥育豬小腸各段CaSR表達(dá)與胃腸激素?zé)o顯著相關(guān)。說明，降低豬日糧蛋白水平可下調(diào)小腸CaSR基因表達(dá)和血液中CCK等胃腸激素的分泌，日糧蛋白水平對胃腸激素分泌的影響可能通過CaSR介導(dǎo)，這種作用隨著豬的生長而逐漸減弱。但尚需進(jìn)一步驗證。
　　2苯丙氨酸調(diào)控豬十二指腸胃腸激素分泌的機制
　　苯

7、丙氨酸是機體的必需氨基酸之一，可以通過激活CaSR調(diào)控人和鼠小腸胃腸激素分泌。本試驗以豬的十二指腸為材料，采用表面灌流系統(tǒng)，主要探討苯丙氨酸是否可以促進(jìn)胃腸激素的的分泌、CaSR是否介導(dǎo)苯丙氨酸調(diào)控豬十二指腸胃腸激素的分泌及其內(nèi)在發(fā)揮作用的下游信號通路。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，苯丙氨酸可以顯著促進(jìn)CCK等胃腸激素的分泌，顯著上調(diào)了CaSR及胃腸激素基因的表達(dá)(P＜0.05)，并顯著提高CaSR及其下游信號蛋白的表達(dá)(P＜0.05);NPS2143是C

8、aSR的特異性拮抗劑，其可以顯著抑制苯丙氨酸引起的CCK、GLP-1和GIP的分泌(P＜0.05)，顯著下調(diào)苯丙氨酸誘導(dǎo)的CaSR及胃腸激素基因的表達(dá)（P＜0.05），并顯著抑制了CaSR及其下游信號蛋白的表達(dá)（P＜0.05）。Ca2+是CaSR的天然性配體，其可以顯著促進(jìn)苯丙氨酸引起的胃腸激素的分泌(P＜0.05)，上調(diào)CaSR和胃腸激素基因的表達(dá)(P＜0.05)。綜上所述，苯丙氨酸對豬十二指腸胃腸激素具有促分泌作用，這種作用可能是通

9、過激活CaSR，進(jìn)而啟動G蛋白偶聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過激活PKC、IP3R和PKA實現(xiàn)。
　　3色氨酸調(diào)控豬十二指腸胃腸激素分泌的機制
　　色氨酸不僅是重要的營養(yǎng)必需氨基酸，也是重要的信號分子。在機體的多種生理過程中發(fā)揮調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，色氨酸是CaSR的營養(yǎng)源性配體，可以激活CaSR，進(jìn)而調(diào)控多種生理過程，包括胃腸激素的分泌等。本試驗利用表面灌流系統(tǒng)灌流豬的十二指腸，研究色氨酸調(diào)控豬十二指腸胃腸激素分泌的規(guī)律及內(nèi)在機理。結(jié)果

10、發(fā)現(xiàn)，色氨酸可以顯著促進(jìn)十二指腸CCK、GLP-1、GIP的分泌（P＜0.05），顯著上調(diào)CaSR及CCK、GIP、PYY的基因表達(dá)（P＜0.05），上調(diào)了CaSR及其下游信號蛋白的表達(dá)（P＜0.05）;NPS2143是CaSR的特異性拮抗劑，其可以顯著抑制色氨酸引起的CCK、GLP-1、GIP的分泌，下調(diào)Trp調(diào)控的CaSR和胃腸激素(CCK，GIP，PYY)基因表達(dá)（P＜0.05），抑制CaSR及其下游信號蛋白的表達(dá)(P＜0.05)