动物氨基酸转运与感知系统研究进展

氨基酸转运载体既有转运活性,又可作为感受器发挥胞外氨基酸感知功能。细胞膜上的氨基酸转运载体,尤其是转运大中性氨基酸包括亮氨酸的转运载体,能够通过胞内营养信号通路,包括调控细胞生长的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)通路以及被氨基酸饥饿所激活的一般性调控阻遏蛋白激酶(GCN)通路,调控细胞代谢。鉴于氨基酸转运载体的研究对动物营养学的重要性,本文对氨基酸转运载体的分类、氨基酸转运载体介导的氨基酸感知功能及氨基酸转运载体的组织特异性进行综述,以期更好的协助相关研究的发展。

脑室注射和饲料缺乏组氨酸或缬氨酸对翘嘴鳜摄食的调控作用

为研究中枢神经对营养物的直接感知及外周组织的间接感知,以翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)为试验对象,通过脑室注射和饲料缺乏方式探索组氨酸或缬氨酸对翘嘴鳜摄食的影响。脑室注射试验中,对照组注射磷酸盐缓冲液(PBS),试验组注射组氨酸或缬氨酸或同时注射一般性调控阻遏蛋白激酶2(general control non-derepressible-2,GCN2)的抑制剂GCN2iB,检测注射后1 h和4 h翘嘴鳜的摄食量变化。饲料缺乏试验中,对照组投喂氨基酸完全饲料,试验组投喂组氨酸或缬氨酸缺乏饲料,检测翘嘴鳜的摄食量、GCN2信号通路相关因子及食欲基因的变化。结果显示,与对照组相比,注射组氨酸或缬氨酸均显著降低了翘嘴鳜的摄食量;同时注射GCN2iB和组氨酸可使翘嘴鳜的摄食量恢复至正常水平。与对照组相比,投喂缺乏组氨酸或缬氨酸的饲料,翘嘴鳜的摄食量显著减少,且GCN2信号通路下游激活转录因子4(activating transcriptional factor 4,atf4)mRNA表达水平显著降低,下丘脑中食欲因子神经肽Y基因(neuropeptide Y,npy)的mRNA表达水平显著降低,但刺鼠相关蛋白(agouti-related protein,agrp)、促黑素细胞皮质素原(pro-opiomelanocortin,pomc)、可卡因-苯丙胺转录调节肽(amphetamine-regulated transcript,cart)基因的mRNA表达水平无显著变化。综上所述,组氨酸和缬氨酸通过脑室注射和饲料缺乏的方式均可抑制翘嘴鳜摄食,且翘嘴鳜摄食行为的变化与GCN2信号通路有关,饲料缺乏组氨酸或缬氨酸可能是通过下调促食欲因子npy基因的表达起到抑食作用。