Food & Function:大豆蛋白水解物通过钙敏感受体和胞内钙信号刺激猪胆囊收缩素分泌并抑制采食
本研究中心在读硕士研究生王绿阳在《Food & Function》期刊上发表了一篇题为“Soybean protein hydrolysate stimulated cholecystokinin secretion and inhibited feed intake through calcium-sensing receptors and intracellular calcium signalling in pigs”的研究论文,王绿阳为第一作者,杭苏琴教授为通讯作者。该研究得到国家重点基础研发项目(2013CB127301)的资助。
日粮中的蛋白质进入胃肠道后,其分解产物(氨基酸和肽)可被胃肠道内分泌细胞上表达的感应受体和转运受体识别,介导胃肠厌食激素的分泌,抑制机体食欲。研究表明,这些受体主要包括CaSR、T1R1/T1R3、GPR93、GPRC6A和PepT1,它们可介导厌食激素包括CCK、PYY、GLP-1和GIP的分泌,而这些研究主要来自于啮齿动物和内分泌细胞系。大豆蛋白是猪日粮蛋白的主要来源,然而大豆蛋白对猪食欲、厌食激素分泌、以及猪肠道哪些受体参与了对大豆蛋白的感应目前仍不清楚。
体内实验:
试验一:首先选取12头杜×长×大断奶仔猪(初始体重20.1 ± 0.3 kg),分为对照组和SPH组(n = 6),对照组和SPH组十二指肠灌注生理盐水和SPH(1 g/kg)。1h灌注结束后测定短期采食量;测定肝静脉血液厌食激素的浓度;测定十二指肠黏膜感应受体的基因表达。结果表明:灌注SPH显著降低0-1h采食量;显著提高肝静脉血液CCK、PYY、GIP浓度;显著提高十二指肠CaSR的表达。表明SPH可抑制猪采食并刺激厌食激素分泌,提高十二指肠CaSR的表达。
试验二:试验一的基础上,通过利用拮抗剂NPS2143抑制CaSR,进一步探究其在SPH抑制猪采食和刺激厌食激素分泌的影响。选取18头同一批次杜×长×大断奶仔猪,分为对照组、SPH组和SPH + NPS2143组(n = 6)。其中对照组十二指肠灌注生理盐水,SPH组和SPH + NPS2143组分别十二指肠灌注SPH和SPH + NPS2143(1 g/kg)。1h灌注结束后测定短期采食量;测定肝静脉血液厌食激素的浓度。结果表明:抑制CaSR的作用后导致SPH抑制采食的作用降低,且降低肝静脉血液CCK浓度,表明CaSR可能介导SPH刺激CCK分泌而抑制猪采食。
体外实验:体内实验基础上,进一步体外验证CaSR是否介导SPH刺激CCK分泌,以及胞内潜在的分子机制。试验利用猪十二指肠黏膜组织,并结合体外组织灌流系统,首先探究灌流不同浓度SPH对黏膜组织CCK分泌的影响;其次,通过在灌流过程中分别加入CaSR激活剂/拮抗剂、胞内Ca2+螯合剂/IP3R抑制剂/胞外Ca2+螯合剂/VGCCs抑制剂、TRPM5抑制剂/胞外无Na+/KATP通道激活剂/KCl,分别探究CaSR是否介导SPH刺激CCK分泌,以及胞内Ca2+信号及下游TRPM5通道和细胞去极化在SPH刺激CCK分泌中的作用。最后,我们从大豆分离蛋白中分离出了主要的蛋白复合物7S和11S,并分别探究了7S/11S的作用。灌流过程中每10 min收集一次组织灌流液,测定CCK浓度。结果表明 SPH可刺激猪十二指肠组织分泌CCK,且当抑制CaSR以及下游触发的胞内Ca2+信号后,SPH刺激CCK分泌的作用均显著降低。此外,7S是大豆蛋白中刺激CCK分泌的主要成分。
本研究表明,十二指肠灌注SPH可通过激活CaSR及胞内Ca2+信号,刺激CCK分泌,抑制猪采食量。我们的发现有助于进一步理解猪的摄食行为,并为调控猪的采食提供新的思路。
文章来源:Lvyang Wang, Liren Ding, Weiyun Zhu, Suqin Hang*. Soybean protein hydrolysate stimulated cholecystokinin secretion and inhibited feed intake through calcium-sensing receptors and intracellular calcium signalling in pigs [J]. Food Funct., 2021,12, 9286-9299