亮氨酸调控猪肠道紧密连接的分子机制
发布时间：2021-04-07 01:28
功能完整的肠道屏障是机体防止有害物质如细菌和内毒素等易位而进入内环境的有力保证,其中机械屏障最为重要,而上皮细胞间紧密连接作为机械屏障的重要结构,其损伤能引起细胞通透性增加,引发肠道疾病。亮氨酸作为一种必需氨基酸,对肠道紧密连接有影响,但其作用分子机制尚不清楚,本研究旨在进一步揭示L-亮氨酸调控肠道紧密连接的作用其及分子机制。以体外培养的猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）为模型,我们首先通过检测跨上皮电阻（TEER）发现亮氨酸使细胞通透性减小,且用不同浓度的亮氨酸（0、0.1、0.5、2和4 mM）处理细胞后进行荧光实时定量PCR,结果显示0.5 mM Leu诱导claudins基因表达的作用明显。为了进一步探索Leu上调claudins基因表达的分子机制,我们使用雷帕霉素预处理细胞,发现Leu对基因表达的诱导作用受到抑制;之后构建sestrin2和mTORC1敲低细胞系及qPCR结果表明,mTORC1参与Leu对claudin-3、-5和-8的调控,其中claudin-3的表达受亮氨酸感知体sestrin2的抑制。同时,用BAY11-7082（一种IKK抑制剂）预处理细胞也能抑制Leu...
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
紧密连接组成模式图（GünzelD，2012）
硕士学位论文4图1-226种人类claudin基因的系统发育树（GünzelD，2013）Figure1-2Phylogenetictreeofthe26humanclaudingenes（GünzelD，2013）1.2亮氨酸简介1.2.1亮氨酸简介及分解代谢L-亮氨酸（又称为白氨酸）是在1819年由Proust首次从奶酪中分离出来的，之后Braconnot从肌肉与羊毛的酸水解物中得到其结晶，同时命名为亮氨酸[29,30]。其化学名为α-氨基异己酸，分子式为C6H13NO2，相对分子质量是131.17，含C54.89%，含N10.67%，纯品是白色结晶或结晶粉末，非极性氨基酸。味微苦，可以溶于水，25℃时溶解度为24.26g/L，易溶于甲酸，微溶于乙醇，不溶于氯仿和甲醇。L-亮氨酸是必需氨基酸之一，同时由于分子结构中含有一个甲基侧链，与L-异亮氨酸、L-缬氨酸一起被称为支链氨基酸（BCAA）[31,32]。与大多数氨基酸不同，亮氨酸的分解代谢和其他两种支链氨基酸（异亮氨酸以及缬氨酸）一样[33]，由于支链氨基酸氨基转移酶（branched-chain-amino-acidaminotransferase，BCAT，BCAA分解代谢途径中的第一种酶）在肝脏中活性很低，因此亮氨酸的分解代谢起始步骤主要是在心肌和骨骼肌这两个部位进行。在BCAT的催化作用下，亮氨酸的氨基可逆转移至α-酮戊二酸（α-ketoglutarate，α-
亮氨酸调控猪肠道紧密连接的分子机制5KG），形成谷氨酸（GLU）和相应的支链酮酸（branched-chainketoacids，BCKA）—α-酮异己酸（α-ketoisocaproate，α-KIC）。生成的谷氨酸可提供氨基，使丙酮酸形成丙氨酸。或者作为形成谷氨酰胺的底物，生成的谷氨酰胺、丙氨酸[34]以及大部分α-KIC从肌肉释放到血液，α-KIC被其他不同组织吸收，进行氧化或用于亮氨酸的再合成[35]。分解代谢的第二步需要的酶为支链α-酮酸脱氢酶（branched-chainα-ketoaciddehydrogenase，BCKD），是位于线粒体内膜内表面的酶复合物，催化α-KIC的不可逆脱羧反应。BCKD在肝脏中活性最高，肾脏及心脏居中，而在肌肉、脂肪组织和大脑中较低，因此α-KIC的氧化脱羧主要发生在肝脏细胞中。在BCKD催化作用下，α-KIC被氧化成异戊酰辅酶A（IsovalerylCoA，IVA-CoA），进而生成乙酰辅酶A和乙酰乙酸，可进入柠檬酸循环；此外，在α-KIC双加氧酶（KICdioxygenase）催化的反应中能生成β-羟基-β-甲基丁酸（β-Hydroxy-β-methylbutyrate，HMB），HMB可被肾脏消除，也可代谢为HMG-CoA，作为胆固醇合成前体[36]。图1-3支链氨基酸主要代谢途径（HoleekM，2018）Figure1-3MainpathwaysofBCAAcatabolism（HoleekM，2018）1.2.2亮氨酸的生理功能1.2.2.1氧化供能亮氨酸是蛋白质合成的原材料，存在于几乎所有的蛋白质中，是优质蛋白食
本文编号：3122536
【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
紧密连接组成模式图（GünzelD，2012）
硕士学位论文4图1-226种人类claudin基因的系统发育树（GünzelD，2013）Figure1-2Phylogenetictreeofthe26humanclaudingenes（GünzelD，2013）1.2亮氨酸简介1.2.1亮氨酸简介及分解代谢L-亮氨酸（又称为白氨酸）是在1819年由Proust首次从奶酪中分离出来的，之后Braconnot从肌肉与羊毛的酸水解物中得到其结晶，同时命名为亮氨酸[29,30]。其化学名为α-氨基异己酸，分子式为C6H13NO2，相对分子质量是131.17，含C54.89%，含N10.67%，纯品是白色结晶或结晶粉末，非极性氨基酸。味微苦，可以溶于水，25℃时溶解度为24.26g/L，易溶于甲酸，微溶于乙醇，不溶于氯仿和甲醇。L-亮氨酸是必需氨基酸之一，同时由于分子结构中含有一个甲基侧链，与L-异亮氨酸、L-缬氨酸一起被称为支链氨基酸（BCAA）[31,32]。与大多数氨基酸不同，亮氨酸的分解代谢和其他两种支链氨基酸（异亮氨酸以及缬氨酸）一样[33]，由于支链氨基酸氨基转移酶（branched-chain-amino-acidaminotransferase，BCAT，BCAA分解代谢途径中的第一种酶）在肝脏中活性很低，因此亮氨酸的分解代谢起始步骤主要是在心肌和骨骼肌这两个部位进行。在BCAT的催化作用下，亮氨酸的氨基可逆转移至α-酮戊二酸（α-ketoglutarate，α-
亮氨酸调控猪肠道紧密连接的分子机制5KG），形成谷氨酸（GLU）和相应的支链酮酸（branched-chainketoacids，BCKA）—α-酮异己酸（α-ketoisocaproate，α-KIC）。生成的谷氨酸可提供氨基，使丙酮酸形成丙氨酸。或者作为形成谷氨酰胺的底物，生成的谷氨酰胺、丙氨酸[34]以及大部分α-KIC从肌肉释放到血液，α-KIC被其他不同组织吸收，进行氧化或用于亮氨酸的再合成[35]。分解代谢的第二步需要的酶为支链α-酮酸脱氢酶（branched-chainα-ketoaciddehydrogenase，BCKD），是位于线粒体内膜内表面的酶复合物，催化α-KIC的不可逆脱羧反应。BCKD在肝脏中活性最高，肾脏及心脏居中，而在肌肉、脂肪组织和大脑中较低，因此α-KIC的氧化脱羧主要发生在肝脏细胞中。在BCKD催化作用下，α-KIC被氧化成异戊酰辅酶A（IsovalerylCoA，IVA-CoA），进而生成乙酰辅酶A和乙酰乙酸，可进入柠檬酸循环；此外，在α-KIC双加氧酶（KICdioxygenase）催化的反应中能生成β-羟基-β-甲基丁酸（β-Hydroxy-β-methylbutyrate，HMB），HMB可被肾脏消除，也可代谢为HMG-CoA，作为胆固醇合成前体[36]。图1-3支链氨基酸主要代谢途径（HoleekM，2018）Figure1-3MainpathwaysofBCAAcatabolism（HoleekM，2018）1.2.2亮氨酸的生理功能1.2.2.1氧化供能亮氨酸是蛋白质合成的原材料，存在于几乎所有的蛋白质中，是优质蛋白食
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