反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征及相關(guān)調(diào)控

摘 要： 反芻動(dòng)物胃腸道的葡萄糖感應(yīng)受體（T1R2/T1R3）能感應(yīng)葡萄糖的存在，傳導(dǎo)甜味信號(hào)至中樞神經(jīng)，同時(shí)促進(jìn)胃腸激素的分泌并通過(guò)胃腸激素上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體主要有SGLT1和GLUT2，前者主要功能是將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至胃腸道上皮細(xì)胞內(nèi)，后者主要功能是將胃腸道上皮細(xì)胞中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)臨近血管中。葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體相互協(xié)調(diào)，共同完成胃腸道的葡萄糖吸收過(guò)程。本文就反芻動(dòng)物胃腸道的葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征及其相關(guān)調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為提高反芻動(dòng)物對(duì)葡萄糖利用效率的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞： 反芻動(dòng)物胃腸道；T1R2/T1R3；SGLT1；GLUT2；胃腸激素

中圖分類號(hào)：S852

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0366-6964（2024）11-4819-10

收稿日期：2024-01-26

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（32302764）；湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2024JJ5179）；新疆自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022A02001-1）；湖南省科技廳創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2021RC4060）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1301101-1）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32172758）

作者簡(jiǎn)介：陳權(quán)?。?000-），男，湖南岳陽(yáng)人，碩士，主要從事反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征及其相關(guān)調(diào)控研究，E-mail：2766272687@qq.com

*通信作者：王 祚，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)及生理研究，E-mail：zuowang@hunau.edu.cn

Functional Characteristics and Related Regulation of Glucose Sensing Receptors and Transporters

in the Gastrointestinal Tract of Ruminants

CHEN" Quanjun， WANG" Zuo*， WAN" Fachun， SHEN" Weijun

（College of Animal Science and Technology， Hunan Agricultural University， Changsha 410128，" China）

Abstract：" The glucose sensing receptor （T1R2/T1R3） in the gastrointestinal tract of ruminants can detect the presence of glucose， transmit sweet signals to the central nervous system， and promote the secretion of gastrointestinal hormones and up-regulate the expression of glucose transporters through gastrointestinal hormones. Glucose transporters mainly consist of SGLT1 and GLUT2. The former one is primarily responsible for transporting glucose into gastrointestinal epithelial cells， while the latter one basically involves in transporting glucose from gastrointestinal epithelial cells into adjacent blood vessels. Glucose sensing receptors and transporters work together to fulfill the glucose absorption process in the gastrointestinal tract. In this paper， the functional characteristics of glucose sensing receptors and transporters in the gastrointestinal tract of ruminants and their relevant regulatory mechanisms were reviewed， in order to provide insights and references for improving the utilization efficiency of glucose in ruminants.

Key words： ruminant gastrointestinal tract; T1R2/T1R3; SGLT1; GLUT2; gastrointestinal hormone

*Corresponding author： WANG Zuo，E-mail：zuowang@hunau.edu.cn

反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體是反芻動(dòng)物主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的功能主體，其表達(dá)量越高代表動(dòng)物胃腸道吸收葡萄糖的能力越強(qiáng)，因此對(duì)葡萄糖感應(yīng)受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體相關(guān)研究的深入開展可以幫助人們調(diào)控反芻動(dòng)物的葡萄糖吸收，以增加反芻動(dòng)物對(duì)日糧中葡萄糖的利用效率。然而目前大部分關(guān)于動(dòng)物消化道葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的研究均集中于小鼠當(dāng)中，而針對(duì)反芻動(dòng)物的相關(guān)研究非常有限。但有研究表明，綿羊T1R2基因的兩條特異性片段與小鼠的序列同源性分別為77.1%和84.2%，T1R3基因一條特異性片段與小鼠的序列同源性為74.4%［1］，綿羊的T1R2/T1R3基因與小鼠的T1R2/T1R3基因有較高同源性。因此，本文主要結(jié)合小鼠上的相關(guān)研究，介紹并探討反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征及相關(guān)調(diào)控機(jī)制，以期為提高反芻動(dòng)物對(duì)日糧中葡萄糖的吸收利用提供思路和參考。

畜 牧 獸 醫(yī) 學(xué) 報(bào)55卷

11期

陳權(quán)俊等：反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征及相關(guān)調(diào)控

1 葡萄糖感應(yīng)受體功能特征

反芻動(dòng)物胃腸道中的葡萄糖感應(yīng)分別由瘤胃上皮細(xì)胞和腸內(nèi)分泌細(xì)胞上的甜味受體（taste 1 receptor 2 and 3， T1R2/T1R3）實(shí)現(xiàn)［2］。T1R2/T1R3被葡萄糖等甜味劑激活后，其構(gòu)象會(huì)發(fā)生改變，然后通過(guò)甜味受體的下游信號(hào)通路將甜味信號(hào)傳達(dá)給大腦，并促進(jìn)腸內(nèi)分泌細(xì)胞分泌胃腸激素調(diào)控葡萄糖的吸收［3］。

1.1 T1R2/T1R3的結(jié)構(gòu)

甜味受體是T1R2和T1R3的異二聚體，它們通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合在一起，共同起到感應(yīng)葡萄糖的作用［4］。T1R2和T1R3都屬于G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPCR）家族C亞型的成員，由N末端胞外結(jié)構(gòu)域、7個(gè)α螺旋跨膜結(jié)構(gòu)域（transmembrane domain， TMD）、C末端胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域組成［5-6］。TMD上存在著T1R2和T1R3結(jié)合成異二聚體的位點(diǎn)；而N末端胞外結(jié)構(gòu)域由捕蟲草結(jié)構(gòu)域（venus flytrap module， VFTM）與半胱氨酸富集（cysteine rich domain， CRD）結(jié)構(gòu)單元組成，VFTM是葡萄糖等大部分甜味物質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)［7］，當(dāng)葡萄糖與VFTM結(jié)合后，會(huì)使VFTM的兩葉關(guān)閉，T1R2/T1R3的構(gòu)象發(fā)生改變，激活其下游信號(hào)通路［8］。

1.2 T1R2/T1R3的信號(hào)傳導(dǎo)通路

胃腸道和舌頭上的甜味受體都可以感受到甜味信號(hào)并傳導(dǎo)到神經(jīng)，并通過(guò)控制胃腸激素的釋放激活腦-腸軸進(jìn)而控制食欲［9-10］。T1R2/T1R3有兩種不同但又相互依賴的信號(hào)傳導(dǎo)模式，分別是天然甜味劑利用的環(huán)腺苷酸（cyclic AMP，cAMP）途徑和人工甜味劑利用的三磷酸肌醇（inositol trisphosphate，IP3）與二酯酰甘油（diacylglycer，DAG）途徑［11］。

葡萄糖等天然甜味劑與T1R2/T1R3的結(jié)合會(huì)使α-味移導(dǎo)素（α-gustducin）活化，并產(chǎn)生活性的G蛋白α亞基和游離β、γ亞基［12］。α亞單位活化會(huì)激活胞內(nèi)的腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase，AC）產(chǎn)生 cAMP，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度上升。cAMP能直接通過(guò)cNMP-門控通道（cNMP-gated channels）引起Ca2+內(nèi)流，或者激活蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）引起味覺(jué)細(xì)胞外側(cè)K+通道的磷酸化導(dǎo)致離子通道關(guān)閉抑制K+外流，引起細(xì)胞膜去極化，電壓依賴性Ca2+流入細(xì)胞，進(jìn)而引起神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine， 5-HT）的釋放，使味覺(jué)細(xì)胞活化［13］，產(chǎn)生甜味信號(hào)至神經(jīng)中樞。

在人工甜味劑激活的IP3/DAG途徑中，同樣是活化α-味導(dǎo)素產(chǎn)生活性的G蛋白α、β、γ亞基，但發(fā)揮作用的是β和γ亞基［14］。β和γ亞基能激活磷脂酶 C-β2 （phospholipase C-β2， PLC-β2），隨后PLC-β2將4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol-4， 5-bisphosphate，PIP2）分解產(chǎn)生IP3和DAG。細(xì)胞液中IP3 和 DAG濃度的上升會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的IP3-門控Ca2+通道開放，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的Ca2+通過(guò)該通道進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度上升進(jìn)而激活蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）和瞬時(shí)受體電位離子通道蛋白M型5（transient receptor potential melastatin， TRPM5）［15］。PKC和TRPM5分別起關(guān)閉K+通道和激活Na+通道的作用，使K+無(wú)法外流的同時(shí)Na+內(nèi)流，K+和Na+的流動(dòng)變化引起味覺(jué)細(xì)胞去極化，使該細(xì)胞釋放出5-HT后被活化，從而產(chǎn)生甜味信號(hào)［16］。

1.3 T1R2/T1R3介導(dǎo)胃腸激素分泌

T1R2/T1R3除了能將甜味信號(hào)傳導(dǎo)至神經(jīng)系統(tǒng)，還具有介導(dǎo)胃腸激素分泌的功能［17］。腸內(nèi)分泌細(xì)胞在腸腔內(nèi)感知到葡萄糖后，腸內(nèi)分泌L細(xì)胞會(huì)分泌胰高血糖素樣肽1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）［18］和胰高血糖素樣肽2（glucagon-like peptide-2，GLP-2）［19］，K細(xì)胞則分泌葡萄糖依賴性胰島素肽（glucose-dependent insulinotropic peptide，GLP），GLP和GLP-1是腸促胰島素，能促進(jìn)胰島素的分泌，而GLP-2起促進(jìn)腸道生長(zhǎng)和葡萄糖吸收的作用［20］。

Moran等［21］研究發(fā)現(xiàn)，在被T1R3抑制劑處理后的小鼠中，葡萄糖無(wú)法提高GLP-2的分泌量。又有研究發(fā)現(xiàn)在缺乏α-味導(dǎo)素或T1R3基因被敲除的小鼠中，GLP和GLP-1的分泌同樣無(wú)法被葡萄糖誘導(dǎo)［22］。以上的結(jié)果說(shuō)明T1R2/T1R3能介導(dǎo)GLP、GLP-1、GLP-2的釋放，且可能通過(guò)上述的信號(hào)傳導(dǎo)通路發(fā)揮作用。

2 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體功能特征

反芻動(dòng)物對(duì)葡萄糖的吸收方式主要是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，該過(guò)程依賴于胃腸道上皮細(xì)胞上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體分為鈉/葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)載體家族（sodium-coupled glucose transporter，SGLTs）和易化萄萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體家族（facilitative glucose transporter，GLUTs）家族，前者有主要在腸道中表達(dá)的SGLT1和主要在腎臟中表達(dá)的SGLT2［23］，后者包括轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的GLUT1、GLUT2、GLUT3和轉(zhuǎn)運(yùn)果糖的GLUT5和GLUT9［24］。在反芻動(dòng)物胃腸道吸收葡萄糖的過(guò)程中發(fā)揮主要作用的是SGLT1和GLUT2［25］。反芻動(dòng)物小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量跟瘤胃的發(fā)育程度有關(guān)。哺乳期的反芻動(dòng)物小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量最大；但隨著瘤胃的發(fā)育使得到達(dá)小腸的葡萄糖減少，因而小腸中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量會(huì)顯著降低［26-27］。由于小腸是吸收葡萄糖的主要部位，因此對(duì)小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的研究報(bào)道較多，故以下以小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體為主要參考介紹葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的功能特征。

2.1 SGLT1的功能特征

小腸上皮細(xì)胞刷狀緣膜上的SGLT1主要功能是將腸道的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)上皮細(xì)胞內(nèi)，這是一個(gè)耗能的過(guò)程，動(dòng)力來(lái)自于小腸上皮細(xì)胞基底外側(cè)的Na+-K+-ATP酶維持的Na+濃度梯度［28］。Na+與葡萄糖以2∶1的比例耦合，然后耦合物與SGLT1上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致SGLT1的構(gòu)象改變，進(jìn)而打開Na+通道，耦合物順著Na+梯度通過(guò)該通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，釋放出Na+和葡萄糖［23］。

除了轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖，SGLT1的激活還能促進(jìn)GLP-1的分泌［29］和減少采食。SGLT1促進(jìn)GLP-1的分泌的過(guò)程可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖時(shí)耦合的Na+會(huì)引起鄰近腸內(nèi)分泌L細(xì)胞的去極化，使L細(xì)胞上的電壓門控Ca2+通道打開，Ca2+通過(guò)該通道順著濃度梯度內(nèi)流，導(dǎo)致該L細(xì)胞分泌GLP-1［30］?？刂撇墒车墓δ軇t與下丘腦上有關(guān)饑餓感的神經(jīng)元刺鼠相關(guān)肽（agouti-related protein，AgRP）神經(jīng)元有關(guān)。Goldstein等［31］的研究發(fā)現(xiàn)，腸上皮細(xì)胞上SGLT1的激活能抑制AgRP神經(jīng)元的活性以減弱饑餓感，減少小鼠的采食。

2.2 GLUT2的功能特征

GLUT2主要在小腸上皮細(xì)胞基底膜上表達(dá)，能順濃度將小腸上皮細(xì)胞中的葡萄糖通過(guò)擴(kuò)散作用轉(zhuǎn)運(yùn)到臨近血管中，并且其轉(zhuǎn)運(yùn)速度快于SGLT1［32-33］。在動(dòng)物進(jìn)食后，腸腔葡萄糖濃度快速升高，細(xì)胞質(zhì)中的GLUT2會(huì)易位到細(xì)胞刷狀緣膜上，協(xié)助SGLT1把葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞中［34-36］。有研究表明，GLUT2的易位過(guò)程與T1R2/T1R3的下游信號(hào)通路被激活有關(guān)［37］。而Gorboulev等［38］用高濃度葡萄糖誘導(dǎo)SGLT1表達(dá)被抑制的小鼠，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)小鼠小腸的GLUT2的易位程度低于正常小鼠，這說(shuō)明SGLT1也參與了GLUT2的易位過(guò)程，其過(guò)程可能與腸道Ca2+的流通有關(guān)［39］，但其詳細(xì)機(jī)制尚不清楚。

3 胃腸激素對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的調(diào)控

當(dāng)腸腔葡萄糖濃度較高時(shí)，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量會(huì)增加，以快速吸收葡萄糖［40］，但在T1R2/T1R3表達(dá)受阻的小鼠中這種調(diào)控被消除［41］。有大量研究表明，胃腸激素能夠調(diào)控葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)［42-43］，而T1R2/T1R3能介導(dǎo)胃腸激素的分泌，因此T1R2/T1R3對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體調(diào)控可能由胃腸激素實(shí)現(xiàn)。在反芻動(dòng)物胃腸道中，瘤胃中的T1R2/T1R3感應(yīng)到葡萄糖會(huì)通過(guò)胃腸激素調(diào)控瘤胃上皮細(xì)胞上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體吸收少量葡萄糖，同時(shí)可能會(huì)有部分胃腸激素轉(zhuǎn)移至小腸調(diào)控小腸的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體［2］。因此，瘤胃上的T1R2/T1R3可能會(huì)通過(guò)促進(jìn)胃腸激素的分泌協(xié)助小腸葡萄糖吸收。

3.1 胃腸激素對(duì)SGLT1的調(diào)控

腸上皮細(xì)胞中cAMP的增加能夠通過(guò)增加SGLT1 mRNA的半衰期來(lái)提高SGLT1的表達(dá)［44］。Singh等［45］的研究表明，GLP能夠增加SGLT1的表達(dá)且可能通過(guò)增加cAMP來(lái)發(fā)揮作用。然而用高濃度葡萄糖分別喂養(yǎng)GLP受體敲除的小鼠和野生型小鼠后，SGLT1的表達(dá)量沒(méi)有差異［46］，這可能是因?yàn)镚LP對(duì)SGLT1的調(diào)控不起主要作用。許多研究表明，GLP-1對(duì)小腸SGLT1的表達(dá)沒(méi)有顯著影響，GLP-2才是胃腸激素中對(duì)SGLT1的調(diào)控發(fā)揮顯著作用的激素［47］。Moran等［48］的試驗(yàn)表明，葡萄糖能被T1R2/T1R3感知，導(dǎo)致GLP-2的分泌，GLP-2與腸神經(jīng)元上的GLP-2受體結(jié)合，增強(qiáng)相鄰腸上皮細(xì)胞中SGLT1mRNA的半衰期，使SGLT1的表達(dá)和活性提高，增加葡萄糖的吸收。

3.2 胃腸激素對(duì)GLUT2的調(diào)控

胃腸激素對(duì)GLUT2的調(diào)控相較于SGLT1的研究較少，有限的研究表示，胃腸激素通過(guò)調(diào)控GLUT2的易位控制葡萄糖的吸收。Au等［49］很早就發(fā)現(xiàn)GLP-2可以促進(jìn)GLUT2的易位，近期有研究表明，神經(jīng)抑制劑可以消除GLP-2對(duì)GLUT2易位的影響［50］，證明了GLP-2與腸神經(jīng)元上的受體結(jié)合后，通過(guò)激活腸神經(jīng)元發(fā)揮作用。除了GLP-2對(duì)GLUT2易位的促進(jìn)作用外，胰島素能減少GLUT2的易位［51］，而GLP-1和GLP能夠促進(jìn)胰島素的分泌，因此GLP-1和GLP的分泌能夠間接減少GLUT2的易位。因?yàn)镚LP-1和GLP的作用路徑比GLP-2的作用路徑更長(zhǎng)，導(dǎo)致作用速度較慢，這種作用效果的速度差可以在GLUT2易位完成葡萄糖吸收后，幫助其復(fù)位。

綜上所述，GLP-2是直接促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)的主要胃腸激素，而GLP-1和GLP能夠促進(jìn)胰島素的分泌，降低血糖，間接降低葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，T1R2/T1R3能通過(guò)介導(dǎo)胃腸激素的分泌調(diào)控完整的葡萄糖的吸收過(guò)程。

4 反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的相關(guān)調(diào)控

4.1 反芻動(dòng)物瘤胃葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的相關(guān)調(diào)控

瘤胃中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量受到日糧中碳水化合物濃度的影響。Tian等［52］研究表明，用精粗比為9∶1的高谷物日糧飼喂1歲左右的成年瀏陽(yáng)黑山羊28 d后，山羊瘤胃GLUT2的表達(dá)量顯著高于飼喂精粗比為5.5∶4.5日糧的山羊。該結(jié)果說(shuō)明，高精粗比的日糧能提高反芻動(dòng)物瘤胃中GLUT2的表達(dá)量。Sha等［53］的研究中，在寒冷季節(jié)對(duì)放牧的2到3歲的公牛-牦牛（母甘南牦牛和公澤西牛的雜交后代）連續(xù)補(bǔ)飼精粗比為7∶3的日糧5個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)其瘤胃SGLT1的基因表達(dá)量顯著低于僅放牧的牛。Sha等［53］對(duì)這種結(jié)果做出的解釋是補(bǔ)飼的牛-牦牛通過(guò)揮發(fā)性脂肪酸（volatile fatty acid，VFA）獲得的能量已經(jīng)足夠滿足其需要，而僅放牧牛在VFA供應(yīng)不足時(shí)要直接通過(guò)吸收葡萄糖獲得能量，因此補(bǔ)飼牛的瘤胃SGLT1反而會(huì)低于僅放牧牛。以上兩個(gè)研究結(jié)果呈現(xiàn)差異，推測(cè)有三個(gè)可能的原因，一是SGLT1和GLUT2表達(dá)調(diào)控的差異，前文提到SGLT1和GLUT2的表達(dá)量都會(huì)隨著葡萄糖濃度的上升而增加，但以上的結(jié)果都建立在單胃動(dòng)物的基礎(chǔ)上，瘤胃上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的調(diào)控機(jī)制到底與單胃動(dòng)物有無(wú)差別還需要進(jìn)一步研究；二是日糧精粗比的差異，7∶3的精粗比并未達(dá)到增加瘤胃SGLT1的閾值；三是試驗(yàn)時(shí)間的差異，5個(gè)月的時(shí)間里可能前1個(gè)月左右補(bǔ)飼牛的瘤胃SGLT1表達(dá)上升，隨著補(bǔ)飼牛對(duì)補(bǔ)飼日糧的適應(yīng)，這種變化消失了。在反芻動(dòng)物中，通常認(rèn)為瘤胃不是葡萄糖的主要吸收部位，因此絕大多數(shù)針對(duì)葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的研究均集中于小腸。

4.2 反芻動(dòng)物小腸葡萄糖感應(yīng)受體與轉(zhuǎn)運(yùn)載體的相關(guān)調(diào)控

葡萄糖在反芻動(dòng)物瘤胃中會(huì)被微生物降解生成VFA和甲烷，損失較多的能量，因此瘤胃利用葡萄糖的效率遠(yuǎn)低于小腸［54］，如何增加反芻動(dòng)物小腸的葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)是提高飼料利用效率的一個(gè)重要途徑?，F(xiàn)有研究結(jié)果表明，日糧結(jié)構(gòu)、日糧氮和人工甜味劑能夠顯著影響反芻動(dòng)物腸道葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量。

4.2.1 日糧結(jié)構(gòu)

提高小腸葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量最直接的方法是提高日糧中淀粉含量，Lohrenz等［24］做過(guò)相關(guān)研究，在飼糧等能的基礎(chǔ)上提高了泌乳期奶牛日糧中的淀粉含量，試驗(yàn)持續(xù)4周，結(jié)果顯示，高淀粉處理對(duì)小腸SGLT1和GLUT2的表達(dá)量均無(wú)顯著影響。同樣，燕愛(ài)飛等［55］的研究也表明，直接飼喂雄性成年黑山羊高淀粉含量日糧38 d對(duì)山羊小腸葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量都沒(méi)有顯著影響。這種結(jié)果的出現(xiàn)可能因?yàn)樵囼?yàn)時(shí)長(zhǎng)不夠；也可能是淀粉在瘤胃中已經(jīng)全部被降解生成了VFA，因此沒(méi)能順利到達(dá)小腸而影響小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)。在Liao等［56］的研究中，他們通過(guò)瘤胃導(dǎo)管往平均體重為260 kg的肉牛瘤胃灌注玉米淀粉，發(fā)現(xiàn)對(duì)小腸SGLT1和GLUT2的mRNA含量沒(méi)有顯著影響，而通過(guò)皺胃導(dǎo)管向同樣的肉牛皺胃中灌注玉米淀粉卻能顯著增加回腸SGLT1和GLUT2的mRNA含量。這說(shuō)明，單純改變?nèi)占Z中的淀粉含量不能影響小腸葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，

增加日糧中過(guò)瘤胃淀粉的含量才是有效的方法。增加日糧的粒度可以提高日糧中過(guò)瘤胃淀粉的含量。Liang等［57］用含未粉碎玉米的日糧飼喂3月齡雄性山羊28周，發(fā)現(xiàn)顯著提高了山羊小腸SGLT1和GLUT2表達(dá)量，同時(shí)提高了山羊的生長(zhǎng)性能和胴體性狀。此外，用玉米替代日糧中的小麥［58］或者用氫氧化鈉、甲醛等化學(xué)試劑對(duì)飼料進(jìn)行化學(xué)加工［59］等增加過(guò)瘤胃淀粉含量的方式都可能產(chǎn)生類似的效果，但目前并沒(méi)有研究驗(yàn)證這些增加過(guò)瘤胃淀粉的方法對(duì)小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體作用。

4.2.2 日糧氮

Muscher-Banse等［60］通過(guò)在生長(zhǎng)期的山羊的日糧中添加尿素調(diào)整日糧中的總含氮量（20%、16%、10%、9%和7%）后進(jìn)行為期7周的山羊飼養(yǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著日糧氮含量的減少山羊小腸SGLT1的mRNA和蛋白的豐度均顯著降低，而GLUT2的表達(dá)不受影響，同時(shí)血漿葡萄糖含量和胰島素含量均顯著降低。這種結(jié)果的出現(xiàn)可能是反芻動(dòng)物攝入氮的減少影響到了蛋白質(zhì)的合成，而GLP-2的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，GLP-2分泌受阻會(huì)減少SGLT1 mRNA的表達(dá)；GLUT2不受影響可能是因?yàn)樵跍p少日糧氮之前小腸上皮細(xì)胞質(zhì)中就合成了足夠的GLUT2，GLP-2分泌受阻只能影響到GLUT2的易位，不能影響到其表達(dá)。綜上所述，日糧氮含量不僅會(huì)影響反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)合成，也會(huì)通過(guò)降低小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)減少葡萄糖的吸收。

4.2.3 人工甜味劑

人工甜味劑作為T1R2/T1R3的激活劑，具有增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量的作用。Moran等［1］的研究發(fā)現(xiàn)，將人工甜味劑Sucram（由糖精和新橙皮苷二氫查爾酮組成）添加進(jìn)10日齡左右的公荷斯坦?fàn)倥４榱现校?00 mg·kg－1）飼喂40 d后，犢牛小腸SGLT1的基因表達(dá)量有增加的趨勢(shì)；將Sucram添加進(jìn)50日齡犢牛開食料中（200 mg·kg－1）飼喂60 d后，犢牛小腸SGLT1的表達(dá)量沒(méi)有顯著差異，但SGLT1的吸收速率有了顯著提高；將Sucram添加進(jìn)處于干奶期荷斯坦奶牛的日糧中（2 g·d－1）飼喂5 d后，奶牛小腸SGLT1的蛋白豐度顯著增加。不同生長(zhǎng)期的反芻動(dòng)物對(duì)人工甜味劑表現(xiàn)出差異性，可能是幼年反芻動(dòng)物小腸SGLT1表達(dá)量已經(jīng)比較高了，因此人工甜味劑不能顯著促進(jìn)其小腸SGLT1的表達(dá)；也有可能是人工甜味劑處理時(shí)間較長(zhǎng)，反芻動(dòng)物已經(jīng)適應(yīng)了人工甜味劑的刺激。同樣在以上研究中，Moran等［1］還發(fā)現(xiàn)，T1R2/T1R3和GLP-2共同在牛小腸上的腸內(nèi)分泌L細(xì)胞中表達(dá)；并且葡萄糖、三氯蔗糖、糖精和新橙皮苷二氫查爾酮能顯著增加綿羊小腸組織中GLP-2的分泌。綜上所述，人工甜味劑能刺激T1R2/T1R3，促進(jìn)GLP-2的分泌，從而增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量。

5 小 結(jié)

葡萄糖感應(yīng)受體T1R2/T1R3能識(shí)別葡萄糖，生成甜味信號(hào)傳遞給神經(jīng)系統(tǒng)，并介導(dǎo)胃腸激素的分泌調(diào)控葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體SGLT1和GLUT2在功能上相互補(bǔ)足，共同完成葡萄糖的吸收過(guò)程。反芻動(dòng)物的葡萄糖吸收主要靠小腸上的葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體，而瘤胃中的葡萄糖感應(yīng)受體和轉(zhuǎn)運(yùn)載體可能更多的是協(xié)助小腸的葡萄糖吸收。以往研究發(fā)現(xiàn)增加過(guò)瘤胃淀粉含量和添加人工甜味劑是促進(jìn)反芻動(dòng)物小腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)的有效手段，今后有必要針對(duì)這兩項(xiàng)調(diào)控手段開展深入研究與應(yīng)用，以有效提升反芻動(dòng)物胃腸道葡萄糖的吸收利用效率。

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（編輯 范子娟）