亮氨酸或组氨酸通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路影响奶牛乳腺上皮细胞中酪蛋白的合成

• 作者: 王加启 胡菡 郑楠 高海娜
• 来源期刊: 动物营养学报
• 学科: 农学
• 关键词: 亮氨酸 组氨酸 酪蛋白 mTOR 细胞增殖 基因表达
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 反刍动物营养
• 页码范围: 1124-1134
• 页数: 11页
• 分类号: S852.2
• 字数: 6180字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2015.04.016

摘要

本试验以永生化奶牛乳腺上皮细胞系为模型，单一添加不同浓度的亮氨酸或组氨酸，检测酪蛋白和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（ mTOR）信号通路相关基因的表达，旨在探讨亮氨酸和组氨酸通过mTOR信号通路影响酪蛋白合成的机制。以厄尔平衡溶液代替培养基，并设其为阴性对照，单一添加不同浓度的亮氨酸或组氨酸，分别采用噻唑蓝（ MTT）比色法检测永生化奶牛乳腺上皮细胞12和24 h的增殖；运用实时荧光定量PCR（ qRT?PCR）检测4个酪蛋白编码基因和8个mTOR信号通路相关基因mRNA表达量。结果表明：分别添加不同浓度亮氨酸或组氨酸12和24 h，细胞增殖趋势一致；与阴性对照组相比，分别添加0．15～5．40 mmol／L 亮氨酸或0．15～9．60 mmol／L组氨酸，永生化奶牛乳腺上皮细胞的数量均增加。与阴性对照组相比，当分别添加0．45～10．80 mmol／L亮氨酸6 h时，αs1－酪蛋白（ CSN1S1）、αs2－酪蛋白（ CSN1S2）和κ－酪蛋白（CSN3）基因表达均显著上调（P＜0．05）。当添加0．15～4．80 mmol／L 组氨酸6 h 时， CSN1S1、β－酪蛋白（CSN2）和CSN3基因表达均显著上调（P＜0．05）。在试验组中，当亮氨酸浓度为1．35 mmol／L时，mTOR信号通路相关基因mTOR、mTOR调控蛋白（ raptor）、mTOR复合物1中的绑定蛋白（GβL）、信号下游因子真核翻译起始因子4E结合蛋白1（4EBP1）和真核细胞翻译延伸因子2（eEF2）基因表达量最高。而核糖体S6蛋白激酶（S6K1）基因的表达量随着亮氨酸浓度的增加而减少。当添加组氨酸时，下游信号因子4EBP1、eEF2、真核翻译起始因子4E （ EIF4E）和核糖体蛋白S6（ rps6）基因的表达量随着组氨酸浓度的增加而增加，mTOR基因的表达量随着组氨酸浓度的增加而减少。在试验组中，GβL 的表达量在组氨酸的浓度达到4．80 mmol／L时最高；S6K1基因表达量在组氨酸的浓度达到1．20 mmol／L时最高。综上所述，在乳腺上皮细胞中，亮氨酸和组氨酸能通过mTOR信号通路促进酪蛋白合成相关基因的表达。