消化道氨基酸代謝機(jī)制

1、消化道氨基酸代謝機(jī)制青 摘要：在腸道代謝過(guò)程中，食物必需氨基酸可不同程度被腸道組織利用。為腸道提供能量物質(zhì)的同時(shí)，參與多種生物活性物質(zhì)的合成，對(duì)維持腸道健康有重要意義。但某些氨基酸的不足或限制會(huì)對(duì)通路造成影響，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)合成。本文對(duì)幾種腸道消化比較重要的氨基酸對(duì)腸道的影響進(jìn)行綜述。 關(guān)鍵詞：腸道：氨基酸：mTOR：GCN2：代謝機(jī)制：營(yíng)養(yǎng)感知 肝臟一直被認(rèn)為是氨基酸分解及氧化的主要場(chǎng)所，但后來(lái)研究，消化道特別是腸道也被認(rèn)為是一些氨基酸特別是非必需氨基酸如Gln、Glu、Asp代謝的主要場(chǎng)所之一。氨基酸的可用性是一個(gè)有機(jī)體正常生長(zhǎng)，影響蛋白質(zhì)合成的調(diào)控和蛋白質(zhì)水解的主要影響因素。 在植物和動(dòng)

2、物蛋白中Gln和Leu含量豐富，但是Arg在食物中和生理溶液中的變化很大。此外，它們也在蛋白質(zhì)合成中起作用，在腸上皮細(xì)胞中，這三種氨基酸單獨(dú)激活信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，而且可能抑制自噬介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解。此外，Gln和Arg激活絲裂原活化蛋白激酶和mTOR/p70s6激酶通路，并各自增強(qiáng)粘膜細(xì)胞的遷移和恢復(fù)（2）.通過(guò)依賴一氧化氮的cGMP信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在腸中Arg調(diào)控多種生理活動(dòng)，有益于細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和生存。動(dòng)物體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明，Gln和Arg可以促進(jìn)細(xì)胞增殖，在應(yīng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)剝奪、氧化損傷、應(yīng)激、免疫學(xué)挑戰(zhàn)時(shí)具有特異性細(xì)胞保護(hù)作用。此外，當(dāng)一氧化氮可用時(shí)，亮氨酸會(huì)加快腸細(xì)胞的遷移。因此，通過(guò)細(xì)胞信號(hào)

3、傳導(dǎo)機(jī)制，Arg、Gln和Leu在腸的生長(zhǎng)、完整性和功能中起關(guān)鍵作用。所有植物和動(dòng)物蛋白都含有大量的Gln和Leu（3）。此外，在血漿、豬或羊的尿囊液、豬奶中有豐富的游離Gln。但Arg在食物和生理溶液中的含量變化很大，在海產(chǎn)品、種子、堅(jiān)果、豬或羊的尿囊液中含量豐富，在大多數(shù)物種的奶中相對(duì)缺乏。斷奶的哺乳動(dòng)物對(duì)精氨酸的利用活躍，但未斷奶的不活躍(4)。在小腸的首過(guò)代謝大約30-50%的必需氨基酸被分解代謝，如在喂奶仔豬中，40%的Leu，30%的Ile，40%的VAL被PDV吸收，少于20%被吸收的支鏈氨基酸用于小腸蛋白質(zhì)合成。同樣的，羊的消化道也會(huì)分解大量的支鏈氨基酸，這和腸粘膜細(xì)胞中的支鏈

4、氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的高活性相關(guān)(5)。在豬腸細(xì)胞中，缺少酵母氨酸脫氫酶、蘇氨酸脫氫酶、蘇氨酸水合酶、組氨酸脫羧酶、苯丙氨酸羥化酶，所以在腸粘膜細(xì)胞中組氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸的代謝活動(dòng)很弱，這些必需氨基酸的代謝可能是由于腸道中的微生物起主要作用。20年來(lái)，人們通過(guò)對(duì)家畜（豬、反芻動(dòng)物）、鳥類、魚類、和人類在不同的營(yíng)養(yǎng)、發(fā)育、環(huán)境、病理下，界定最佳的氨基酸需求量做出了很大努力。此外，近期的研究結(jié)果顯示小腸是人類和動(dòng)物氨基酸分解代謝的主要場(chǎng)所，因此調(diào)整氨基酸進(jìn)入門脈循環(huán)和在血漿中的模式是有必要的(6)。在成豬中，幾乎全部的Gln和40%的Arg和Leu不會(huì)進(jìn)入門靜脈循環(huán)。這些氨基

5、酸在腸中的代謝活動(dòng)對(duì)生長(zhǎng)和健康的影響至關(guān)重要。在腸上皮細(xì)胞中，Leu和Arg激活mTOR信號(hào)通路促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，抑制自噬介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解。此外，Gln激活促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路和熱激蛋白的合成。下面就腸中氨基酸信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。以下圖為指導(dǎo)，首先了解一下幾種氨基酸在通路中的作用：上面以圖像的形式解釋一下氨基酸通過(guò)通路來(lái)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成，粗黑線表示激活，細(xì)黑線表示抑制。哺乳動(dòng)物的雷帕霉素靶（mTOR）屬于一種高度保守的Ser/Thr蛋白激酶，是mRNA翻譯的主要調(diào)控因子。mTOR系統(tǒng)主要由mTORC1和mTORC2兩種復(fù)合物組成，mTORC1可被雷帕霉素抑制，mTORC2對(duì)雷帕霉

6、素耐受。mTOR具有多功能的生物學(xué)特性，參與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成、免疫調(diào)節(jié)等（1）。 在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，氨基酸充足促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，在某種程度上通過(guò)抑制翻譯阻礙者4EBP1和eIF4E結(jié)合并刺激核糖體s6激酶（S6K）活性來(lái)完成，當(dāng)氨基酸饑餓時(shí)，這些過(guò)程就是相反的。這兩種信號(hào)活動(dòng)都需要TOR的活動(dòng)，4EBP1和S6K是對(duì)于mTORC1研究最廣泛的下游感受器。TOR結(jié)構(gòu)上保守，是磷酸肌醇-3-激酶相關(guān)激酶家族的成員，具有蛋白激酶活性。TOR能激活下游信號(hào)傳導(dǎo)通路，通過(guò)4EBP1、S6K等翻譯調(diào)節(jié)因子的磷酸化作用傳遞外界營(yíng)養(yǎng)狀況、生長(zhǎng)因子等信號(hào)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)核糖體的發(fā)生、蛋白質(zhì)合成等生理

7、過(guò)程，進(jìn)而綜合調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)增殖凋亡和自噬。氨基酸通過(guò)TORC1信號(hào)傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)S6K和4EBP1的磷酸化，進(jìn)而從翻譯水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)，有報(bào)道證明哺乳動(dòng)物TORC1信號(hào)傳導(dǎo)通路可以在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控許多基因的表達(dá)，特別是代謝和生物合成途徑中基因的表達(dá)，TOR依賴的轉(zhuǎn)錄過(guò)程受URI的調(diào)控，URI參與哺乳動(dòng)物中對(duì)營(yíng)養(yǎng)素敏感的TORC1控制的轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。因此氨基酸通過(guò)TOR信號(hào)傳導(dǎo)可在轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)水平上調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。TOR通過(guò)改變4EBP1的磷酸化狀態(tài)來(lái)調(diào)控翻譯起始復(fù)合物的功能，通過(guò)影響S6K的活性來(lái)調(diào)控核糖體蛋白以及翻譯調(diào)節(jié)蛋白的合成。4EBP1通過(guò)與eIF4E（真核細(xì)胞翻譯起始因子4E）結(jié)合來(lái)

8、抑制翻譯起始，低磷酸化的4EBP1與它有較高親和力，高磷酸化狀態(tài)的4EBP1能釋放出eIF4E，從而啟動(dòng)翻譯。Gln與TOR、GCN2信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)系及其在腸道中的作用 研究發(fā)現(xiàn),在酵母氮代謝中,Gln作為一種首選氮源和重要的中間體可能調(diào)控TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路。Gln損耗會(huì)影響TOR抑制的轉(zhuǎn)錄因子的核定位和活性, TOR可以感受Gln的變化,然后根據(jù)不同的營(yíng)養(yǎng)條件作出適宜的反應(yīng)。姜俊研究表明鯉魚腸道中存在原代腸上皮細(xì)胞(IECs)蛋白質(zhì)合成的信號(hào)調(diào)控分子TOR,Gln提高了前中腸IECs蛋白質(zhì)的合成能力,而Gln提高其蛋白質(zhì)合成的能力受TOR的調(diào)控。Gln饑餓誘導(dǎo)ATF4上調(diào)，從而控制SLC7

9、A5的上調(diào)和外源性氨基酸的攝入:在哺乳動(dòng)物中，GAAC通路是通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子ATF4來(lái)維持氨基酸的穩(wěn)態(tài)，當(dāng)Gln饑餓時(shí)ATF4蛋白質(zhì)水平是升高的，加入Gln時(shí)，會(huì)抑制ATF4蛋白的上調(diào)。Gln饑餓激活了GAAC通路，轉(zhuǎn)而使氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上調(diào)，因此導(dǎo)致外源氨基酸的攝入和胞內(nèi)氨基酸水平升高(7)。 ATF4和SLC7A5調(diào)節(jié)由Gln饑餓引起的mTOR的激活和自噬:Gln饑餓時(shí)，GAAC通路在mTOR再激活中的作用？mTOR的再活化受Gln的嚴(yán)格控制，Gln饑餓引起mTOR 的再激活，加入Gln會(huì)抑制由Gln饑餓誘導(dǎo)的mTOR再激活。作者發(fā)現(xiàn)，外源的Leu和Arg是Gln饑餓時(shí)mTOR再激活所必需的，這

10、和先前的研究說(shuō)Leu和Arg是mTOR活性的先決條件Gln饑餓引起胞內(nèi)Leu水平顯著升高，推測(cè)SLC7A5是主要的Leu轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，可能調(diào)控mTOR再激活。ATF4-SLC7A5介導(dǎo)的Leu攝入會(huì)導(dǎo)致由Gln饑餓引起的mTOR的再激活，而對(duì)自噬起抑制作用。 總之，GAAC通路通過(guò)控制氨基酸的攝入來(lái)調(diào)控自噬，當(dāng)Gln饑餓時(shí)，會(huì)觸發(fā)GAAC通路，導(dǎo)致ATF4上調(diào)，然后導(dǎo)致包括Leu轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在內(nèi)的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上調(diào)，繼而引起氨基酸的攝入，導(dǎo)致mTOR再激活和抑制自噬(8)。饑餓時(shí)，細(xì)胞會(huì)通過(guò)總氨基酸控制（GAAC）通路來(lái)提高氨基酸的攝取和合成，而非必需的細(xì)胞內(nèi)容物由自噬而被回收。這兩種通路如何協(xié)調(diào)響應(yīng)

11、于饑餓目前還不知道。饑餓導(dǎo)致mTOR失活，然后激活細(xì)胞自噬。同時(shí)，Gln饑餓會(huì)激活GAAC通路，會(huì)對(duì)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白起正調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致氨基酸吸收量的增加，通過(guò)這種途徑增高細(xì)胞內(nèi)氨基酸水平后，就會(huì)反過(guò)來(lái)激活mTOR并抑制自噬。亮氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)載體-ATF4（轉(zhuǎn)錄激活因子），是GAAC通路主要的轉(zhuǎn)錄因子，它的減少導(dǎo)致受損的mTOR再激活和更高水平的自噬。因此當(dāng)Gln饑餓時(shí)，GAAC通路通過(guò)調(diào)節(jié)氨基酸的攝入和mTOR的再激活來(lái)調(diào)控細(xì)胞自噬。自噬是依賴于溶酶體的降解過(guò)程，有助于細(xì)胞調(diào)節(jié)通過(guò)降解和回收非必需的細(xì)胞內(nèi)容物來(lái)應(yīng)對(duì)不同的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。氨基酸會(huì)抑制自噬，但是氨基酸饑餓對(duì)自噬有激活作用。氨基酸的消耗和mTO

12、R對(duì)自噬的激活相關(guān)，mTOR是一個(gè)整合各種代謝刺激信號(hào)的Ser/Thr激酶(9)。細(xì)胞內(nèi)氨基酸水平是調(diào)節(jié)mTOR激酶活性的至關(guān)重要的信號(hào)(10)， 在許多細(xì)胞類型中，Leu是mTOR調(diào)控的主要氨基酸(11),降低亮氨酸的濃度會(huì)消除氨基酸對(duì)mTOR的調(diào)控作用；在較小程度上增加亮氨酸的含量，其他的支鏈氨基酸會(huì)激活mTOR.當(dāng)饑餓時(shí)，氨基酸的水平主要是通過(guò)GAAC通路維持，哺乳動(dòng)物中，氨基酸饑餓會(huì)激活A(yù)TF4（轉(zhuǎn)錄激活因子4），ATF4對(duì)氨基酸的生物合成起正調(diào)節(jié)的作用，并控制氨基酸的運(yùn)輸基因(12)。哺乳動(dòng)物氨基酸的體內(nèi)平衡是非常復(fù)雜的，因?yàn)榘朔N必需氨基酸不能由自身合成，而是必須由細(xì)胞外提供，Leu

13、是其中一種，因此細(xì)胞內(nèi)的亮氨酸平衡很可能依賴于外源性的亮氨酸吸收(13)。ATF4同樣通過(guò)調(diào)節(jié)自噬基因的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)自噬作用(14)。有一個(gè)反饋機(jī)制，它通過(guò)調(diào)節(jié)氨基酸的攝入來(lái)控制自噬的強(qiáng)度，Gln的消耗觸發(fā)GAAC通路，然后導(dǎo)致ATF4水平的升高。升高的ATF4水平會(huì)對(duì)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白起正調(diào)節(jié)作用，繼而增加了氨基酸的攝入并提高了細(xì)胞內(nèi)氨基酸水平，從而再次激活mTOR抑制自噬。當(dāng)氨基酸濃度不同時(shí)（Gln饑餓或全部氨基酸饑餓），表明外源性氨基酸對(duì)于mTOR的再激活是必需的。 通過(guò)液相色譜法、質(zhì)譜法發(fā)現(xiàn)，在Gln饑餓時(shí)細(xì)胞內(nèi)的自由氨基酸濃度，包括必需氨基酸會(huì)迅速升高，但在全部氨基酸饑餓時(shí)會(huì)迅速降低。這表

14、明由Gln饑餓引起的胞內(nèi)自由氨基酸濃度升高是依賴于從媒介吸收外源性氨基酸。用同位素示蹤法標(biāo)記L-Leu發(fā)現(xiàn)，Gln饑餓會(huì)提高13C-Leu的攝入量，但全部氨基酸饑餓并沒(méi)有顯著的13C-Leu的吸收。結(jié)果表明，Gln饑餓誘發(fā)外源性氨基酸的攝入，從而增加了胞內(nèi)自由氨基酸的濃度。 對(duì)正常生長(zhǎng)和Gln饑餓條件下的細(xì)胞通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Gln饑餓會(huì)顯著改變轉(zhuǎn)錄譜，而且許多氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因上調(diào)。Slc7a5編碼Leu轉(zhuǎn)運(yùn)載體，氨基酸饑餓顯示SLCA75mRNA和蛋白質(zhì)上調(diào)，此外質(zhì)膜處的SLC7A5同樣會(huì)上調(diào)。添加Gln后會(huì)抑制由于Gln饑餓導(dǎo)致的SLC7A5和蛋白質(zhì)的上調(diào)。因此SLC7A5的轉(zhuǎn)錄是由Gl

15、n饑餓引起的。SLC7A5是一種雙向的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，作為細(xì)胞內(nèi)L-Gln的輸出交換，這種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)像L-Leu這樣的支鏈氨基酸。Gln饑餓通過(guò)對(duì)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的上調(diào)來(lái)誘導(dǎo)氨基酸的攝入。 上圖顯示：當(dāng)Gln在低濃度時(shí)，不會(huì)激活GCN2和mTOR通路，此時(shí)的蛋白片段合成率為46%/d；隨著Gln濃度的增加，通過(guò)激活mTOR通路使蛋白質(zhì)合成的速度加快；相反，當(dāng)Gln完全去除，GCN2通路被激活從而抑制蛋白質(zhì)的合成，mTOR通路被激活抑制細(xì)胞自噬。 氨基酸，尤其是Gln很早以前就發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)小腸粘膜的生長(zhǎng)。多胺對(duì)粘膜的生長(zhǎng)也是必需的，而且會(huì)抑制鳥氨酸脫羧酶（ODC），ODC是多胺合成的第一個(gè)限速

16、酶，會(huì)限制生長(zhǎng)。某些氨基酸，主要是Asn和Gln，在生理?xiàng)l件下對(duì)鳥氨酸脫羧酶有激活作用，ODC的活性能被抗酶-1（AZ）抑制，AZ的合成被多胺激活，因此是一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)的酶。缺乏氨基酸時(shí)，mTORC1被抑制，mTORC2被激活導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的抑制，但會(huì)通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的機(jī)制合成AZ(15)。這就說(shuō)明了為什么Asn和Gln對(duì)ODC的活性是必需的。越來(lái)越多的文章表明，AZ會(huì)抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡、提高自噬，每種活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)減少。ODC活性的刺激和AZ的缺乏之間的相關(guān)性受氨基酸的影響很大，不僅僅是Asn和Gln會(huì)激活ODC，抑制AZ合成；如Lys、Val、Orn會(huì)抑制ODC活性增加AZ的合成

17、(16)。已證明Gln是小腸的主要代謝燃料，大大超過(guò)葡萄糖和脂肪酸。Ko等證明1mM的Gln對(duì)于腸應(yīng)答表皮生長(zhǎng)因子而增值是必需的(17)。對(duì)Gln的研究主要有：1、Gln主要通過(guò)MAPK，作為腸細(xì)胞增殖的信號(hào)。2、在腸或其他主要器官中作為增強(qiáng)細(xì)胞生存的信號(hào)。3、阻礙腸上皮細(xì)胞凋亡的信號(hào)。腸細(xì)胞就像法拉利，加入燃料后可以快速啟動(dòng)，然后隨著汽油的消耗汽車平穩(wěn)的前進(jìn)。如果燃料耗盡，汽車停止。根據(jù)這種模式，加速度類似于由MAPK啟動(dòng)的有絲分裂，行進(jìn)類似于維持血清Gln在腸道的穩(wěn)態(tài)水平，制動(dòng)類似于Gln耗盡，Gln剝奪激活應(yīng)激通路，包括熱激蛋白和細(xì)胞凋亡(18)。在豬的研究中發(fā)現(xiàn)，斷奶豬日糧中加入1%的

18、Gln會(huì)阻止空腸萎縮，提高生長(zhǎng)性能(19)。Gln是腸道細(xì)胞通過(guò)MAPK的增殖信號(hào)：Gln具有使腸道細(xì)胞“火花式”增殖的能力，豬IPEC-J2細(xì)胞（來(lái)自空腸中段一個(gè)非轉(zhuǎn)化細(xì)胞系），從不含血清和其他生長(zhǎng)因子的，含0.7mM的Gln溶液轉(zhuǎn)移到2.5mM的溶液中，會(huì)引發(fā)增加50%的3H-胸苷摻入DNA，標(biāo)志著增值反應(yīng)。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行Gln饑餓然后培養(yǎng)與2.5mM的溶液中，會(huì)發(fā)生20倍的胸苷摻入。這種增加和細(xì)胞外信號(hào)相關(guān)的激酶1、2有關(guān)系，這些激酶通過(guò)MAPK激酶和核轉(zhuǎn)錄因子ELK-1的磷酸化，伴隨著AP-1依賴基因轉(zhuǎn)錄的活化。Gln可以視為一個(gè)生長(zhǎng)的信號(hào)，而不只是一種所需的營(yíng)養(yǎng)物。 Gln的ERK活化為

19、腸細(xì)胞存活提供重要機(jī)制(20)，研究大鼠細(xì)胞系RIE-1發(fā)現(xiàn)，ERK抑制UO126或PD98059來(lái)阻斷其一直凋亡的能力；但是也有人發(fā)現(xiàn)，Gln刺激胸苷摻入被抑制的ERK而強(qiáng)烈抑制，他們發(fā)現(xiàn)在Gln存在，ERK抑制并沒(méi)有阻止Gln刺激細(xì)胞數(shù)量的增加(21)，這種差異可能是由于生理學(xué)水平的Gln與藥理學(xué)水平的Gln不同導(dǎo)致，其他的解釋包括不同的細(xì)胞系或不同的增殖指標(biāo)。 Gln對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞有絲分裂和抗凋亡的影響會(huì)不會(huì)與整個(gè)動(dòng)物生理學(xué)關(guān)？Blikslager等人發(fā)現(xiàn)，隔離豬嚴(yán)重缺血性損傷的回腸后，單獨(dú)注入Gln或轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-a（TGF-a），不會(huì)加速絨毛的再生長(zhǎng)，但是二者同時(shí)加入會(huì)使恢復(fù)速率在3天

20、以上（22）。能證明Gln可以促進(jìn)腸絨毛增長(zhǎng)的證據(jù)來(lái)自對(duì)切除小腸的大鼠的研究。如：切除80%腸引起的短腸綜合征的小鼠，補(bǔ)充Gln（2.2g/kg和對(duì)照組0.4g/kg），腸粘膜的DNA含量增加了40%。相對(duì)直接的測(cè)定Gln對(duì)新生鼠的影響的是人工飼料飼喂或計(jì)算補(bǔ)充Gln，Neu等通過(guò)人工喂養(yǎng)，Gln標(biāo)準(zhǔn)為4g/kg/d或占總蛋白的1/3，并加入Gln重合成的抑制劑（23），當(dāng)他們比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的鼠腸的顯微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組的腸絨毛的高度顯著增加。但是這些研究并不排除激素與Gln的協(xié)同作用對(duì)腸絨毛有促生長(zhǎng)作用。Gln是增強(qiáng)腸細(xì)胞存活的信號(hào)：Gln可以上調(diào)腸細(xì)胞的熱激蛋白的表達(dá)，Chang等證明了

21、Gln誘導(dǎo)熱激蛋白表達(dá)的機(jī)制，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)胞腔Gln的生理學(xué)劑量應(yīng)用于Gln饑餓細(xì)胞時(shí)，增加了抗氧化劑介導(dǎo)的細(xì)胞死亡的抵抗力。這種細(xì)胞保護(hù)和分子伴侶熱激蛋白70的誘導(dǎo)有關(guān)。為了證明Gln對(duì)細(xì)胞的保護(hù)作用，而不是在胞外人工作用的結(jié)果，他們注入大鼠Gln以瞬時(shí)提高血清水平至超生理血清水平（3-5mM），導(dǎo)致Gln在許多器官中瞬間激活熱激蛋白25，包括結(jié)腸。Gln增強(qiáng)熱激蛋白72表達(dá)與增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞對(duì)凋亡傷害抵抗力相關(guān)，在許多細(xì)胞類型中熱休克蛋白的轉(zhuǎn)錄是由于熱休克因子-1（hsf-1）和靶基因啟動(dòng)子的聚合。事實(shí)上hsf-1缺失的鼠胚胎成纖維細(xì)胞缺乏Gln對(duì)其的保護(hù)作用。在熱激時(shí)，在hsf-1磷酸化、聚

22、合作用、核定位中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有Gln依賴差異。Gln的存在并沒(méi)有改變hsf-1的最小啟動(dòng)活性，但是對(duì)于野生型的hsp72啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄激活是重要的決定因素。許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Gln不影響hsf-1的激活經(jīng)典途徑，但是Gln依賴的上游轉(zhuǎn)錄因子的綁定可能在hsf72啟動(dòng)子的其他部位或存在共催化劑來(lái)提高h(yuǎn)sf72的轉(zhuǎn)錄。Gln抑制腸細(xì)胞凋亡：生理學(xué)劑量的Gln對(duì)防止腸細(xì)胞的凋亡是有效的，Ko等將飼養(yǎng)的鼠細(xì)胞系RIE-1進(jìn)行24h的Gln抑制，細(xì)胞凋亡，表明Gln對(duì)腸細(xì)胞是一種特殊的存活因子。Evans等發(fā)現(xiàn)，TRAIL誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡被Gln處理完全一致，但其他氨基酸對(duì)其不起作用。Larson等發(fā)現(xiàn)，隨著E

23、RK的抑制，凋亡加速，Gln饑餓加速蛋白激酶磷酸化，從而提高腸細(xì)胞DNA片段化（24）。這些研究顯示Gln介導(dǎo)的細(xì)胞保護(hù)作用在功能ERK通路中具有重要作用。谷氨酰胺是小鼠小腸上皮細(xì)胞mTOR信號(hào)通路中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器 尤其是支鏈氨基酸，像L亮氨酸，可以通過(guò)mTOR通路激活p70S6 激酶和對(duì)4E-BP1磷酸化作用，近期研究發(fā)現(xiàn)，L-精氨酸同樣可以激活小鼠腸上皮細(xì)胞的mTOR信號(hào)通路。在本研究中，我們證明了在小鼠腸上皮細(xì)胞中，精氨酸或亮氨酸會(huì)誘導(dǎo)L-谷氨酰胺抑制p70S6 激酶和對(duì)4E-BP1磷酸化，L-谷氨酰胺誘導(dǎo)的抑制mTOR信號(hào)通路的分子機(jī)制尚不清楚。氨基酸是重要的信號(hào)調(diào)節(jié)器，尤其通過(guò)mTOR

24、對(duì)p70s6激酶和4E-BP1的調(diào)節(jié)。p70S6 激酶是通過(guò)位于羧基末端尾部自抑制域的一系列Ser/Thr位點(diǎn)的磷酸化作用激活，p70S6 激酶被體外或體內(nèi)的刺激激活。eIF-4E，是7-甲基鳥苷冠接蛋白，連接兩個(gè)其他起始因子蛋白質(zhì)，eIF-4A和eIF-4G形成cap依賴性mRNA解旋酶復(fù)合體為eIF-4F，它促進(jìn)mRNA5，帽端的解旋，然后促進(jìn)與40s核糖體亞單位的結(jié)合，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始。L-Gln能夠影響L-Arg、L-Leu對(duì)mTOR的磷酸化能力：mTOR是一種Ser/Thr蛋白激酶，作為一種氨基酸感受器，平衡營(yíng)養(yǎng)的可用性和細(xì)胞生長(zhǎng)，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)充足，mTOR給p70s6激酶和4E-BP1傳送一

25、個(gè)積極的信號(hào)（25）。p70s6激酶活性和4E-BP1的磷酸化對(duì)于mTOR信號(hào)通路的激活是有用的標(biāo)志。研究表明，在鼠腸上皮細(xì)胞中，L-Gln對(duì)Leu或Arg誘導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路的激活具有抑制作用，精氨酸誘導(dǎo)刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)被陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制，盡管Gln對(duì)于精氨酸誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有明顯的抑制作用，但對(duì)亮氨酸誘導(dǎo)的信號(hào)作用很小，表明Gln可能是精氨酸誘導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路的特殊抑制劑，陽(yáng)離子氨基酸可能通過(guò)抑制他的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白發(fā)揮作用，但是對(duì)于中性氨基酸-亮氨酸誘導(dǎo)的信號(hào)通路沒(méi)有顯著的影響。 盡管Gln有望促進(jìn)細(xì)胞增殖，但是有研究表明它抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的mTOR信號(hào)，為解釋這種矛盾，應(yīng)該從細(xì)胞增長(zhǎng)的信

26、號(hào)中區(qū)分出細(xì)胞增殖的信號(hào)，F(xiàn)ingar等證明哺乳動(dòng)物的細(xì)胞大小是由mTOR和其下游靶蛋白S6K1和p70s6激酶控制（26）， 而且mTOR信號(hào)對(duì)于細(xì)胞增長(zhǎng)的結(jié)果不是增加細(xì)胞數(shù)量，而是增加細(xì)胞尺寸。在腸道細(xì)胞IEC18中，Gln不僅作為一種重要燃料、加速細(xì)胞周期、增加細(xì)胞數(shù)量，同時(shí)還抑制mTOR信號(hào)和細(xì)胞大小的增長(zhǎng)。缺乏必需氨基酸和谷氨酰胺對(duì)腸道通透性和HCT-8細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成的影響： eIF2a的磷酸化與否是與GCN2通路相關(guān)的標(biāo)志，而4E-BP1的磷酸化與否是與mTOR通路相關(guān)的標(biāo)志。氨基酸對(duì)細(xì)胞的影響是通過(guò)GCN2和mTOR通路來(lái)完成的，細(xì)胞通透性通過(guò)經(jīng)過(guò)上皮的電阻來(lái)衡量，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1

27、、培養(yǎng)基介質(zhì)含EAA、NEAA、Gln 2、生理鹽水 3、無(wú)EAA 4、無(wú)Gln 5、無(wú)Gln、加入谷氨酰胺合酶抑制劑，6個(gè)小時(shí)的缺乏EAA不會(huì)對(duì)上皮電阻和片段合成率產(chǎn)生顯著影響，但會(huì)減少4E-BP1的磷酸化和增加eiF2a的磷酸化；缺乏Gln對(duì)上皮電阻影響不大，會(huì)降低GCN2；缺乏Gln，加入谷氨酰胺合酶抑制劑時(shí)上皮電阻和片段合成率顯著降低；蛋氨酸亞氨基代砜阻礙經(jīng)過(guò)上皮電阻和片段合成率，增加p-eiF2a，mTOR通路保持激活狀態(tài)。這些結(jié)果表明，mTOR通路和GCN2通路都會(huì)根據(jù)Gln的缺乏程度來(lái)介導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成作用。 蘇氨酸的缺乏會(huì)限制豬空腸細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成（27），但在小鼠中卻不限制（2

28、8）。兩種通路都和蛋白質(zhì)的起始和延伸的調(diào)控相關(guān)，有活性的mTORC1引起s6激酶和翻譯因子4EBP1磷酸化，磷酸化的4E-BP1引起eIF4E（真核起始因子4E）的釋放，引起其他因子的翻譯。在腸中，亮氨酸和精氨酸激活mTOR通路，但谷氨酰胺不會(huì)激活(30)。GCN2通路會(huì)受到氨基酸可利用量的調(diào)節(jié)。當(dāng)氨基酸不足，自由tRNA積累，活化激酶GCN2，從而磷酸化起始因子eiF2a，影響蛋白質(zhì)合成。在星形細(xì)胞中，GCN2受到精氨酸可利用量的調(diào)節(jié)。結(jié)果表明，EAA的消耗和Gln的deprivation可能會(huì)激活GCN2通路。但我們知道的是，只有腸癌細(xì)胞系和結(jié)腸上皮細(xì)胞的eiF2a起始因子表達(dá)(31)。生

29、理鹽水環(huán)境下，4E-BP1主要以非磷酸化形式存在，這與FSR和TEER的顯著減少相一致；在2mM Gln濃度下發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)后的細(xì)胞中的4E-BP1主要是以磷酸化形式存在。在仔豬腸細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)，Leu和Arg會(huì)通過(guò)mTOR通路刺激蛋白質(zhì)合成(32)，小腸中氨基酸的缺乏會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的合成產(chǎn)生的影響證實(shí)很少，清楚的證明了Caco-2細(xì)胞缺乏Gln時(shí)會(huì)限制蛋白質(zhì)的合成，但沒(méi)有涉及到他的信號(hào)通路(33). 氨基酸，尤其是支鏈氨基酸如L-Leu,通過(guò)mTOR信號(hào)通路調(diào)控p70S6激酶的活化和4E-BP1的磷酸化，此研究中也證明了L-Arg也會(huì)在鼠小腸上皮細(xì)胞以雷帕霉素敏感的方式激活這個(gè)通路，L-Arg

30、誘導(dǎo)的氨基酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。L-Arg和L-Leu誘導(dǎo)的p70S6激酶的激活取決于每種氨基酸的刺激時(shí)間和濃度，這表明了這種氨基酸的信號(hào)接收機(jī)制可能是可飽和的。L-Arg和L-Leu通過(guò)雷帕霉素敏感信號(hào)誘導(dǎo)激活p70S6激酶和4E-BP1的磷酸化，說(shuō)明上述作用和mTOR信號(hào)通路相關(guān)。L-Arg誘導(dǎo)激活p70S6激酶被N-甲基精氨酸和L-N5-鳥氨酸抑制，一氧化氮合酶抑制劑也會(huì)阻礙陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，體系y+。L-Leu誘導(dǎo)的p70S6激酶的激活不會(huì)受一氧化氮抑制劑處理的影響。總之，L-Arg通過(guò)mTOR信號(hào)通路對(duì)p70S6激酶活性和4E-BP1的磷酸化作用的調(diào)控包括體系y+和

31、陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(34)。氨基酸是重要的信號(hào)調(diào)節(jié)器，尤其是通過(guò)mTOR的p70S6激酶和4E-BP1。P70S6激酶通過(guò)一系列Ser/Thr的磷酸化作用被激活，磷酸化S6蛋白是在40S核糖體亞基內(nèi)，從而驅(qū)使5，端TOP mRNA的翻譯。 研究發(fā)現(xiàn)，mTOR通過(guò)調(diào)節(jié)4E-BP1和p70S6激酶的磷酸化來(lái)控制翻譯機(jī)制。此文證明，L-Arg和L-Leu上調(diào)鼠小腸上皮細(xì)胞mTOR的信號(hào)，而且L-Arg信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能和陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)有關(guān)。一氧化氮合酶抑制劑對(duì)IEC6細(xì)胞中L-Leu和L-Arg的激活p70S6激酶能力的影響：陽(yáng)離子氨基酸被轉(zhuǎn)運(yùn)至哺乳動(dòng)物細(xì)胞中主要是通過(guò)系統(tǒng)y+，陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋

32、白。四種氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因（Cat-1，Cat-2a，Cat-2b，Cat-3），可以編碼系統(tǒng)y+，相比其他的陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，Cat-1和L-Arg有更高的親和性。氨基酸的消耗啟動(dòng)分子活動(dòng)，導(dǎo)致Cat-1 mRNA的穩(wěn)定性增加，陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與氨基酸調(diào)控的mTOR信號(hào)通路。系統(tǒng)y+對(duì)L-Arg誘導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路的作用：通過(guò)研究四種轉(zhuǎn)運(yùn)基因mRNA的表達(dá)，顯示IEC6和IEC18兩種細(xì)胞都會(huì)表達(dá)所有的陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。系統(tǒng)y+參與L-Arg誘導(dǎo)的mTOR活化作用，因?yàn)檗D(zhuǎn)運(yùn)的抑制導(dǎo)致由L-Arg抑制的mTOR活化。但是系統(tǒng)y+自己誘導(dǎo)mTOR激活還是系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)y+增加內(nèi)源性L-Arg

33、濃度來(lái)激活mTOR還不清楚。研究結(jié)果表明，在鼠腸上皮細(xì)胞中，L-Leu和L-Arg都具有通過(guò)mTOR信號(hào)通路來(lái)單獨(dú)調(diào)控p70S6激酶活性和4E-BP1的磷酸化作用。雷帕霉素是mTOR信號(hào)的抑制劑，它具有計(jì)量依賴性。L-Arg，而非L-Leu誘導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路涉及系統(tǒng)y+、陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。值得一提的是，L-Leu和L-Arg對(duì)mTOR信號(hào)通路的激活作用在不同的細(xì)胞類型中可能是不同的。Arg與TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)系及其在腸道中的作用Arg是新生仔豬最大化生長(zhǎng)的必需氨基酸。L-Arg能以RAPA敏感途徑來(lái)活化大鼠腸上皮細(xì)胞中的mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路。L-Arg通過(guò)mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)誘導(dǎo)

34、S6K的活化和4E-BP1的磷酸化,其中L-Arg作為一氧化氮合成的底物,其誘導(dǎo)的S6K的活化被一氧化氮合成酶(NOS)的抑制劑所抑制,NOS抑制劑可以阻礙陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。因此,L-Arg可通過(guò)mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)S6K的活性及4E-BP1的磷酸化,蛋白質(zhì)的合成對(duì)腸細(xì)胞遷移是必需的, PI3K/mTOR的抑制調(diào)節(jié)途徑也可以抑制細(xì)胞遷移,而Arg可提高腸上皮修復(fù)過(guò)程中腸細(xì)胞的遷移。有研究表明,mTOR /S6K信號(hào)傳導(dǎo)通路對(duì)腸細(xì)胞遷移是必需的,Arg可增強(qiáng)細(xì)胞遷移并活化小腸上皮細(xì)胞TOR下游信號(hào)S6K,可能在腸道細(xì)胞修復(fù)中起作用。總之, Arg主要是活化TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的下游信號(hào)因子

35、S6K和4E-BP1Arg是合成NO的前體物質(zhì)。抑制NO的合成已被證明對(duì)羊、豬、鼠的小腸有不利影響，生產(chǎn)過(guò)剩也是有害的。在培養(yǎng)的鼠和仔豬的腸細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，腸細(xì)胞的遷移需要蛋白質(zhì)的合成，磷酸肌醇-3激酶/mTOR的抑制劑也可以抑制細(xì)胞遷移。在腸細(xì)胞中，Arg增強(qiáng)細(xì)胞遷移并激活下游mTOR目標(biāo)p70s6激酶。遷移細(xì)胞的化學(xué)染色顯示在細(xì)胞質(zhì)中有豐富的p70s6激酶，而其活化形式-磷酸化的p70s6被完全定位在靜息細(xì)胞的細(xì)胞核中，部分被Arg重新分配到胞漿激活。作為Arg對(duì)細(xì)胞信號(hào)影響的研究的補(bǔ)充，Jack等通過(guò)調(diào)查病毒性腹瀉的仔豬模型，體外空腸的蛋白合成速率增加了兩倍，p70s6激酶磷酸化增加了4倍

36、，在病毒性腸炎期間，mTOR通路有組織特異性調(diào)節(jié)，在粘膜再生的活化期間，腸的p70s6激酶激活，伴隨著肌肉p70s6激酶信號(hào)的失活，以便降低腹瀉的肌肉蛋白質(zhì)合成。在對(duì)一組感染輪狀病毒腸炎的豬進(jìn)行飼喂添加Arg的日糧，發(fā)現(xiàn)腸的p70s6激酶被磷酸化，在隱窩和絨毛中都有發(fā)生。雷帕霉素處理組的空腸絨毛的p70s6激酶完全失活，降低了粘膜經(jīng)上皮電阻。Arg對(duì)于病毒感染本身沒(méi)有影響，但是通過(guò)某種程度上p70s6k激酶的刺激增強(qiáng)腸蛋白質(zhì)合成。此外，Arg添加通過(guò)依賴mTOR/p70s6激酶的機(jī)制增強(qiáng)了腸的通透性，還有待證明。Leu與TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)系及其在腸道中的作用 Leu啟動(dòng)mRNA翻譯的一些因

37、子來(lái)刺激蛋白質(zhì)合成，主要激活TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路，包括S6K和4EBP1。目前亮氨酸的主要研究在其對(duì)于骨骼肌蛋白質(zhì)合成的調(diào)控作用。Leu啟動(dòng)mRNA翻譯的一些因子，主要激活TOR信號(hào)通路，包括S6K和4EBP1。 Leu可以影響兩種與激酶直接作用的蛋白質(zhì)：Raptor和Rheb，Raptor與TOR結(jié)合形成TORC1，還能與4EBP1和S6K結(jié)合，TOR與Raptor間的相互作用部分受到氨基酸利用率改變的影響。氨基酸調(diào)節(jié)Rheb的功能是通過(guò)調(diào)節(jié)Rheb與TOR的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的,移走所有氨基酸或只移走Leu影響Rheb與TOR的結(jié)合,但并不影響Rheb與GTP的結(jié)合。有研究表明, 大鼠采食富含Leu

38、飼糧后血漿Leu含量升高,血漿Leu含量升高可刺激肌肉蛋白質(zhì)的合成,但血漿Leu含量升高并不能使肌肉蛋白質(zhì)的合成持續(xù)升高;飼糧中Leu含量升高時(shí), S6K和4E-BP1的磷酸化程度也升高。Leu還可通過(guò)刺激真核細(xì)胞翻譯起始因子形成的增加來(lái)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成, eIF4F可調(diào)控mRNA使其結(jié)合到核糖體上,并起始翻譯,而eIF4F的形成是由對(duì)RAPA敏感的TORC1所調(diào)控Leu可以通過(guò)TORC1作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)采食量。Daniela等直接向大鼠下丘腦弓狀核區(qū)附近注射L-Leu刺激了下丘腦的TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路,導(dǎo)致大鼠采食量降低,體重顯著下降。而Leu誘導(dǎo)的采食量降低可被RAPA所抑制,因此此

39、過(guò)程需要TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的參與。有研究表明,通過(guò)TOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑, Leu還可以在翻譯水平上激活脂肪細(xì)胞中瘦素的表達(dá)。由此可見(jiàn), Leu通過(guò)對(duì)TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的影響,在肌肉蛋白質(zhì)的合成、翻譯的起始、采食量的調(diào)節(jié)以及瘦素的合成等方面發(fā)揮著重要作用。 氨基酸在很大范圍內(nèi)上調(diào)節(jié)mRNA的翻譯，而且引起基因編碼的特定蛋白家族翻譯的改變。氨基酸不會(huì)直接調(diào)節(jié)翻譯起始和延長(zhǎng)因子，但傳統(tǒng)途徑認(rèn)為會(huì)調(diào)節(jié)由激素控制的信號(hào)通路，最典型的就是氨基酸誘導(dǎo)的調(diào)節(jié)mTOR通路，它通過(guò)調(diào)節(jié)mRNA翻譯來(lái)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能(35)。在腸細(xì)胞中能反應(yīng)mTOR激活的是p70s6激酶的磷酸化，Arg和Leu是刺激活化的最高效的。支

40、鏈氨基酸在調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白水解有重要作用，自噬溶酶體途徑和泛素-蛋白酶體途徑，可以產(chǎn)生游離氨基酸和維持代謝過(guò)程的調(diào)控，Leu是肝細(xì)胞中此過(guò)程直接調(diào)節(jié)劑之一，在骨骼肌中Leu對(duì)蛋白質(zhì)的水解作用是通過(guò)氨基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物介導(dǎo)的，在肝上亮氨酸與肝細(xì)胞膜受體相互作用直接相關(guān)，蛋白質(zhì)水解的抑制率和S6磷酸化有一定的關(guān)系，自噬和S6磷酸化都由相同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路控制，就是mTOR通路。自噬蛋白水解和支鏈氨基酸調(diào)控在小腸中尚未報(bào)道。 GCN2通路，其核心組分是蛋白激酶GCN2，對(duì)于檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)的可用性是非常重要的通路。氨基酸缺乏時(shí)，空載tRNA增多，就會(huì)激活GCN2，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)錄起始因子2（eIF2）磷酸化，eIF2的磷酸

41、化使體內(nèi)大部分蛋白質(zhì)的合成減少，但也會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控另一些基因的表達(dá)，使ATF4表達(dá)量升高。ATF4與C/EBP形成二聚體，與CARE元件結(jié)合，激活特異基因轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)控著細(xì)胞內(nèi)的氨基酸受限應(yīng)答。當(dāng)氨基酸受限時(shí)，ATF4誘導(dǎo)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體和氨基酸合成酶基因的上調(diào)，從而促進(jìn)氨基酸的吸收。游離氨基酸不平衡時(shí)，與限制性氨基酸相應(yīng)的tRNA出現(xiàn)去乙?；?，激活GCN2激酶，進(jìn)而磷酸化轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)因子eIF2，引起攝食量下調(diào)從而抑制蛋白合成。GCN2對(duì)氨基酸平衡的調(diào)控非常保守。綜上所述，氨基酸對(duì)腸蛋白質(zhì)合成的影響和相關(guān)的通路可總結(jié)如下：Gln體外 HCT-8細(xì)胞（人） DeprivationSuppleme

42、ntation蛋白質(zhì)合成減少增加信號(hào)通路GCN2,mTORmTOR體外 IPEC-1細(xì)胞（豬）DepSup減少 增加mTORmTORArg體外 IPEC-J2細(xì)胞（豬）Sup增加mTOR 不依賴NO體外 IPEC-1細(xì)胞（豬）Sup增加mTOR體外 IEC16，18（鼠）Sup-mTOR體外 IEC6（鼠）Sup-mTOR體外 cdx2（鼠）Sup-mTOR 依賴NO體內(nèi) 鼠（腸炎）Sup增加 Leu體外 IEC16，18（鼠）Sup-mTOR體外 cdx2細(xì)胞（鼠）SupmTOR體內(nèi) 新生豬Sup增加mTOR關(guān)于其他氨基酸影響TOR信號(hào)傳導(dǎo)通路的研究極少。姜俊等研究表明,飼料中色氨酸(Trp

43、)缺乏或過(guò)量均可提高幼鯉前、中、后腸和肌肉中的TOR基因的表達(dá)。展望 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明，Gln和Arg或許能夠調(diào)節(jié)腸蛋白質(zhì)的合成，Arg的作用在腸道腸道受傷的條件下更加明顯，更多的研究需要證明這一點(diǎn)。對(duì)于氨基酸通過(guò)信號(hào)通路對(duì)蛋白質(zhì)的降解的影響的證明還很少，這個(gè)問(wèn)題也是需要進(jìn)一步研究的。關(guān)于氨基酸營(yíng)養(yǎng)感知的信號(hào)通路、腸道氨基酸的代謝，總體上上來(lái)講就是對(duì)于氨基酸需要量的確定，從機(jī)理上了解魚類等動(dòng)物對(duì)氨基酸的需求量。1Pragati J,Upinder S.Signaling logic of activity-triggered dendritic protein synthesis: an mTO

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