断奶仔猪日粮添加人工甜味剂提高钠/葡萄糖共转运载体的表达-中国饲料行业信息网-立足饲料，服务畜牧

　　3 讨论

　　直至目前，胃肠道感知糖的唯一已知的机理是通过定位在舌上皮组织味觉细胞的甜味受体来感知的（19，20）。糖类和其他的甜味复合物结合并激活味觉细胞G-蛋白-耦合受体，耦合是通过味导素G-蛋白的α-,β-,γ-亚基传导到特异的二级信使级联反应（19-21）。TIR家族包括三个成员（T1R1，T1R2和T1R3）。基于味觉受体在基因敲除小鼠上的异源表达和行为学检测的结果，认为“T1R1+T1R3组合”介导谷氨酸和L-氨基酸的‘umami’味觉，然而，“T1R2+T1R3组合”表现出对天然糖类，甜蛋白和人工甜味剂具有广泛的甜味感知（19，20，22-25）。

　　最近研究表明味导素的表达不仅仅局限于舌上皮组织，利用小鼠内分泌细胞系的研究证实味导素的α-亚单位在小鼠肠道内分泌细胞中也有表达（26）。本实验室首次证实了T1R家族成员T1R1，T1R2和T1R3在小鼠和人肠道以及鼠源的肠道内分泌（stanniocalcin 1）细胞系中表达（7）。本实验室以前的研究证实肠道上皮细胞的腔膜上甜味传感器对腔中糖浓度的变化敏感，这种变化会导致SGLT1表达的变化。进一步的工作表明糖介导的SGLT1表达量上调和G-蛋白-耦合的二级信使途径有关（17）。

　　一些研究使用敲除α-味导素或甜味味觉受体亚基，T1R3基因的小鼠作为模型为甜味味觉受体和味蛋白在肠道甜味味觉信号转导通路中的作用提供了证明。去除了α-味导素或T1R3的基因就看不到小鼠的肠道SGLT1表达的增加对应于日粮中的CHO含量提高的反应（8）。Stearns 等人（27）近期研究工作表明将糖精钠融合到大鼠小肠腔中会导致SGLT1 表达量上调2倍，说明人工甜味剂可直接作用于肠道，上调SGLT1的表达。

　　含有糖精钠和NHDC的人工甜味剂Sucram，在仔猪饲料中是允许被使用的（5）。有研究表明，与不使用Sucram的对照组相比较，仔猪采食含有Sucram的商品日粮后不会导致断奶后肠道紊乱，并且具有令人满意的生长表现（6）。

　　本试验的研究表明当仔猪饲喂添加Sucram的日粮，或者饮用含有糖精钠或新橙皮苷二氢查耳酮（单独或联合使用）情况下均会上调SGLT1在仔猪肠道中的表达，这也说明甜味剂对于提高肠道吸收日粮糖分吸收是有效的无论是添加在固态或液态饲料中均可。

　　因为以前的科研工作已经证明人工甜味剂对肠道的甜味味觉受体起作用进而提高SGLT1的表达（8，28）。本研究我们试图探索是否该受体也在猪的肠道内表达。本文利用免疫组化的方法证实T1R2，T1R3和味导素在肠细胞亚群中表达。此外，甜味味觉受体亚单位和味导素的共表达也证明了二者的关联性。然而，含有T1R3的细胞和含有T1R2的细胞通常不会同时出现（图1(a)）。这也是合理的，因为T1R3同时也参与T1R1的一些氨基酸翻译过程。表达T1R 和味导素的细胞呈现出三角形或盘状，说明它们属于肠内分泌细胞谱系。嗜铬粒蛋白A是肠内分泌细胞的典型标记物，肠道的甜味味觉因子与其共表达说明肠内分泌细胞中存在其表达位点。味觉受体在内分泌细胞中的单独存在在其他物种中也能够见到（8，29）。然而，含有嗜铬粒蛋白A的细胞并不表达味导素（图1(d)）。

　　内分泌细胞尽管只占肠上皮细胞数量的1％，但根据它们主要的分泌产物可知其有20个或更多的内分泌细胞亚型（30）。K型内分泌细胞分泌GIP，L型内分泌细胞对日粮的碳水化合物和脂质的不同分泌GLP-1和GLP-2（31，32）。沿着肠道的方向K细胞随着L细胞的增加反向递减。肠嗜铬细胞是肠内分泌细胞的亚群，对应日粮碳水化合物的变化分泌5－羟色胺。肠嗜铬细胞的数量沿着肠道的方向反向增加（33）。本研究的结果表明猪的小肠表达GIP，GLP-1和GLP-2的细胞也含有甜味受体亚单位T1R2和T1R3（图3(a)-(f)）。同时，很多含有甜味受体的细胞也含有5－羟色胺。然而，共表达T1R和5－羟色胺的内分泌细胞的数量远远少于共表达T1R及GLP-1，GLP-2和GIP的细胞（分别为10％vs.50％）。

　　总的来说，数据表明T1R2+T1R3在K-型和L-型肠内分泌细胞以及一些肠嗜铬细胞中均有表达，同时小肠浆膜GIP和GLP-2的表达能使SGLT1表达量上调（34，35）。并且，对于天然糖和人工甜味剂，通过激活甜味受体引起肠内分泌细胞分泌的GLP-1和GIP，表明这些肠激素都与SGLT1的表达上调有关系（8，36）。本实验室正在进行的工作，就是测定对日粮碳水化合物和人工甜味剂的使用有相应反应的分泌到仔猪血液中的肠激素的类型和水平。

　　猪消化生理和人很相似。然而，Lactisole作为人T1R3的抑制剂，当添加到仔猪饮用水中时却对STLG1表达量上调没有抑制作用（图5）。相反，NHDC作为人T1R3的激活剂，当添加到饲料或者饮用水中时却会导致猪SGLT1表达量的提高。为阐明这一结果，我们分析了人，小鼠和猪的T1R3氨基酸序列（图6）。Jiang 等人（11）证实人T1R3中直接发生突变的三个氨基酸残基（Ala-733，Leu-798，Arg-790）对人特异性Lactisole的敏感度很关键。用相对应的小鼠氨基酸残基（Val-738，Gln-795，Ile-803）取代这些残基，T1R3对Lactisole的敏感度就会消失（11），因而诠释了小鼠T1R3对Lactisole 不敏感的原因。与人序列比对分析表明，这三个残基在猪T1R3（Val-731，Gln-788，Ala-796）中也发生改变，从而Lactisole对猪T1R3的抑制也不敏感。实际上，我们的数据显示Lactisole对Sucram诱导的SGLT1表达的上调没有抑制作用(图5），证实猪和小鼠一样都对Lactisole的抑制作用不敏感。

　　NHDC在商业上作为一种甜味剂，通过结合T1R3来激活人而非小鼠的甜味味觉受体（37）。Winning 等（37）已经证实了17个重要的氨基酸残基对NHDC激活甜味味觉受体的作用至关重要。我们的数据也表明通过将NHDC添加到日粮中而检测到SGLT1表达量的提高，说明猪肠道甜味味觉受体被NHDC所激活。对人，小鼠和猪的T1R3序列分析显示17个氨基酸残基中有13个氨基酸残基是十分保守的，其余四个残基中的一个残基在人和猪之间是保守的（hPhe-730和pPhe-728），小鼠在该位点的残基是Leu-735。因此，NHDC能够激活人和猪的甜味味觉受体，而不能够激活小鼠的受体，最可能的机制就是由该位点氨基酸的替代导致。

　　本研究证实了仔猪日粮中添加人工甜味剂可提高肠道吸收葡萄糖的能力，同时也避免了营养不良并能够改善动物的生长性能和动物福利。考虑到目前对日粮中添加抗生素的限制以及治疗仔猪早期断奶导致的肠道紊乱等症状的困难程度，实施这样一种预防性的措施是十分必要的。

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