急性肝损伤时氨基酸代谢变化的研究现状

<正> 肝脏是物质代谢的枢纽,是氨基酸代谢的中心器官,当肝脏由于各种原因发生损伤时,可导致体内复杂的代谢紊乱,尤其是氨基酸代谢的紊乱,这已被大量的动物实验及临床研究所证实。关于肝损伤时氨基酸代谢变化的研究近十年来进展迅速,文献报道很多,一般认为肝损伤时存在有两种类型的血浆氨基酸失衡模式,一是慢性肝损伤的血浆氨基酸失衡模式,另一种就是急性肝损伤时的血浆氨基酸失衡模式。前者以支链氨基酸(Brached chain Amino acid,     

氨基酸调控肝脏糖脂代谢的作用与机制

氨基酸是人必需的营养物质,具有广泛的生物学功能,它是蛋白质的组成单位,能量代谢物质。此外,它还作为信号分子广泛参与对多种生理功能的维持与调控,并在转录、翻译、翻译后修饰等多个层面上发挥作用。肝脏是关键的代谢器官,它充当连接各种组织代谢的枢纽。氨基酸感应在肝脏糖脂代谢的调控中起到十分重要的作用。因此准确地感应细胞内和细胞外氨基酸的水平,成为维持细胞内稳态的关键。真核细胞中存在一些众所周知的氨基酸感应因子,即一般性调控阻遏蛋白激酶2 (general control non-derepressible-2, GCN2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)以及味觉受体等,在维持机体代谢稳态中发挥重要作用。本文对氨基酸调控肝脏糖脂代谢的作用与机制做了详细介绍,为进一步探究氨基酸感应机制以及治疗肝脏糖脂代谢紊乱疾病奠定了基础。     

花生四烯酸代谢与肝脏糖脂代谢稳态调控

花生四烯酸(arachidonic acid, AA)是一种ω-6多不饱和脂肪酸,在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上。AA在细胞内主要通过环氧合酶(cyclooxygenase, COX)途径、脂氧合酶(lipoxygenases, LOX)途径、细胞色素P450单氧化酶(cytochrome P450 monooxygenase, CYP450)途径等进行代谢。糖脂代谢的稳态调控是维持机体基本生命活动的基础,肝脏是糖脂代谢调控的中枢器官。肝脏糖脂代谢紊乱与2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病等代谢性疾病的发生和发展密切相关。已有研究表明AA代谢与肝脏糖脂代谢紊乱有密切的关系。本文就AA代谢在肝脏糖脂代谢稳态调控中的作用及其作为脂肪肝和胰岛素抵抗等代谢性疾病治疗靶点的价值作一综述。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究北大核心CSCD

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

实验性糖尿病小鼠的血清氨基酸代谢谱

目的通过测定2型糖尿病小鼠血清氨基酸代谢谱的变化,探讨代谢轮廓分析结合模式识别技术在糖尿病动物模型中的应用。方法 SPF级雄KM小鼠高脂饲料喂养4周后,腹腔注射链脲菌素(streptozotocin,STZ)建立2型糖尿病模型,动态监测空腹血糖(FBG)变化,分别于造模后第4周处死,收集小鼠血清,检测甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)水平。采用高效液相色谱(HPLC)柱前衍生方法检测小鼠血清中氨基酸代谢谱的变化。结果 2型糖尿病小鼠FBG、TG、TC明显升高,差异均有显著性。利用代谢轮廓分析可以对模型组大鼠代谢谱与对照组完全区分。结论小鼠成模后体内氨基酸发生了明显变化。从差异变量中鉴定出4个氨基酸对组间贡献较大(精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、牛磺酸)。氨基酸的代谢轮廓分析结合模式识别技术可以在一定程度上反映2型糖尿病小鼠的代谢变化。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

组氨酸在代谢中的作用

组氨酸是含有异吡唑环的氨基酸,是机体蛋白质的构成氨基酸,也是一些功能蛋白质(如组蛋白、血红蛋白)的主要组成氨基酸。组氨酸残基及异吡唑环是一些酶蛋白(如二氢叶酸还原酶、过氧化物歧化酶)和功能蛋白质(如血红蛋白)的功能部位或功能基团。组氨酸是天然螯合剂,许多含锌的金属酶(如羧基肽酶等)其功能性锌原子与活性中心的组氨酸残基相结合;自由组氨酸、由组氨酸构成的小肽以及组氨酸脱去羧基生成的组胺等都具有特殊的生理功能,所以组氨酸在代谢中起重要作用。食物中组氨酸含量影响体内组氨酸水平;药用组氨酸(组氨酸作为药物治疗某些疾病及氨基酸输液等)用量不当也影响体内组氨酸水平,能影响某些代谢,甚至发生疾病。     

肝性脑病与氨基酸

<正> 肝性脑病又称肝昏迷,是由于肝脏疾病,导致肝脏功能严重受损而影响大脑功能。氨基酸代谢在其中起了不可忽视的作用。早期一般认为肠道吸收来自氨基酸和尿素分解的氨与体内氨基酸脱氨作用产生的氨不能如数进入受损的肝脏鸟氨酸循环,生成尿素,因此过多的血氨通过血脑屏障扩散入脑组织,分别与谷氨酸和α-酮戊二酸结合     

D型氨基酸氧化酶活性对于D-硝基精氨酸手性转化的影响

D-硝基精氨酸(D-NNA)可在大鼠体内发生手性转化生成其L型异构体,即L-NNA,后者可抑制一氧化氮合酶活性,减少一氧化氮生成,升高动脉血压.研究了D型氨基酸氧化酶(DAAO)在D-NNA手性转化中的作用及DAAO对不同(包括已报道在体内可发生手型转化的)D型氨基酸的选择活性.体内实验显示,DAAO的选择性抑制剂苯甲酸钠(400mg/kg)或肌酐(400mg/kg)均可在不同程度上抑制D-NNA升压作用,进一步研究发现,肾脏或肝脏DAAO酶液在外加DAAO后可提高D-NNA的手性转化约2倍,表明DAAO对于D-NNA在体内的手性转化是必需的.DAAO酶液对可在体内发生手性转化且转化率相似(30%～50%)的D型氨基酸(D-Phe,D-Leu和D-NNA)的选择性表现出显著差异(Kcat/Km相差可达约15倍左右),这从另一方面表明体内D-硝基精氨酸氧化是其发生手性转化的前提条件但非决定因素.     

人的氨基酸代谢

<正> 在人的氨基酸代谢这个题目中有许多问题要讨论,本文着重介绍氨基酸代谢和糖异生的关系,文章中引用的材料主要是用人做实验得到的,也用了一部分动物实验的材料。吸收后状态氨基酸的交换正常人血浆氨基酸的浓度比较稳定,波动不大,这是组织蛋白质释出氨基酸和组织利用氨基酸之间维持动平衡的结果。体内自由氨基酸池约50％以上在肌肉中,肝脏是清除氮的尿素循环酶的仓库,所以这两个器官对全身氨基酸水平及氨基酸的更新起重要作用。     

人的氨基酸代谢

<正> 在人的氨基酸代谢这个题目中有许多问题要讨论,本文着重介绍氨基酸代谢和糖异生的关系,文章中引用的材料主要是用人做实验得到的,也用了一部分动物实验的材料。吸收后状态氨基酸的交换正常人血浆氨基酸的浓度比较稳定,波动不大,这是组织蛋白质释出氨基酸和组织利用氨基酸之间维持动平衡的结果。体内自由氨基酸池约50％以上在肌肉中,肝脏是清除氮的尿素循环酶的仓库,所以这两个器官对全身氨基酸水平及氨基酸的更新起重要作用。     

血锌与肝锌,骨骼锌及肌肉锌的相关性研究

用~(65)Zn同位素示踪法研究了不同年龄LACA小鼠体内血锌与肝脏锌、骨骼锌及肌肉锌的相关性。实验结果表明,血锌的代谢与骨骼内锌及肌肉内锌的代谢有明显的相关关系,而与肝脏内锌代谢无相关关系;骨骼及肌肉中锌含量占全身锌含量的90％,上述结果提示血锌的监测可反映体内锌的水平。     

肝脏的功能

肝脏结构概况肝脏是体内最大的消化器官(分泌胆汁),也是极重要的代谢器官(分解代谢和合成代谢),其中进行多种化学反应,所以常称肝脏是体内的化工厂。肝脏由肝细胞组成,分左右两叶。其中有四种树枝状管道系统:(甲) 供血血管系统(肝脏的血液供应丰富,调节灵敏;又分为(1)由心供血的肝动脉系统;(2)由消化道回流入肝的门脉系统)。(乙) 导血出肝的静脉系统。(丙) 淋巴管系统。(丁) 输送胆汁的胆管系统。     

含硫氨基酸的抗氧化作用

抗氧化剂是维持动物体内自由基平衡和稳定的重要物质。甲硫氨酸(Met)和半胱氨酸(Cys) 是组成蛋白质的2种含硫氨基酸,基于其独特的结构,在动物体内起着与动物营养与免疫相关的重要生理功能,而其抗氧化能力越来越受关注。综述了蛋白质Met残基的氧化还原作用和含硫氨基酸的代谢产物谷胱甘肽(GSH)的抗氧化作用。     

大肠杆菌芳香族氨基酸代谢工程研究进展

芳香族氨基酸包括L-苯丙氨酸(L-Phe)、L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp),是生物体内非常重要的必需氨基酸,具有重要的生物学功能,广泛应用于医药、食品和饲料等领域。本文中,笔者介绍了芳香族氨基酸的生物合成途径以及代谢调控,综述了构建大肠杆菌芳香族氨基酸生产菌株的代谢工程策略。针对现阶段工业化生产芳香族氨基酸存在的问题,笔者对进一步应用代谢工程策略改造芳香族氨基酸菌株进行了展望。     

高尔基体跨膜糖蛋白73高表达诱发脂肪肝的脂类特性分析

脂肪性肝病是最常见的慢性肝脏疾病,脂质代谢异常是脂肪性肝病发生的重要原因。为研究高尔基体糖蛋白(Golgi protein 73, GP73)对肝脏脂质代谢的影响,选用八周龄C57BL/6J小鼠通过尾静脉注射搭载GP73的腺相关病毒(AAV-GP73),构建肝脏特异性高表达GP73的小鼠,通过对肝脏进行脂质代谢组学分析发现小鼠肝脏中的脂质尤其是甘油三酯明显增加。京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析显示,GP73通过引起脂代谢产物的改变导致诸多与细胞代谢活动相关的信号通路出现紊乱,特别是与人类密切相关的疾病如Ⅱ型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和癌细胞胆碱代谢更可能发生失调。研究表明,GP73可能通过参与调控脂类代谢并促进肝脏内脂质积累诱发脂肪肝。     

D-氨基酸氧化酶研究进展

D-氨基酸氧化酶(D-amino acid oxidase:oxidoreductase, DAAO, EC 1.4.3.3)是一种以黄素腺嘌呤(FAD)为辅基的典型黄素蛋白酶类,可氧化D-氨基酸的氨基生成相应的酮酸和氨。在体内D-氨基酸的代谢中起着重要作用。主要介绍了D-氨基酸氧化酶的生理功能和应用、表达条件优化及通过定点突变对酶学性质的研究。     

3种不同食性淡水鱼类谷胱甘肽S-转移酶Pi、Mu、Theta型cDNA序列的克隆分析及表达

鱼类谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)是鱼类一种重要的Ⅱ相去毒酶,在催化毒素与还原谷胱甘肽(GSH)加合去毒代谢过程中具有关键作用。采用RT-PCR及RACE法,分离、克隆得到草鱼、尼罗罗非鱼pi、mu、theta型GST(GSTpi、GSTmu、GSTtheta)基因、鲢鱼GSTmu、GSTtheta基因的cDNA部分序列并推测各自对应的氨基酸序列。氨基酸序列同源性比较和系统进化分析均表明,鲢鱼、草鱼、尼罗罗非鱼与鱼类GST同源性较高,与哺乳类、鸟类、两栖类GST同源性较低,可能与鱼类GST基因在水环境毒素去毒代谢中承担的特殊功能有关。而不同种鱼类GSTtheta的同源性明显要较GSTpi、GSTmu的同源性低,可能与不同淡水鱼类食性及对毒素耐受性不同有关。用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测三种鱼肝脏中三型GST基因组成型表达水平,发现三种鱼各型之间皆有一定差异,尼罗罗非鱼肝脏整体GSTs基因表达很低,GSTtheta显著低于草鱼(P<0.05),GSTmu显著低于鲢鱼(P<0.05)。本研究为从分子水平上研究不同型谷胱甘肽S-转移酶基因在不同食性淡水鱼类体内代谢去毒过程中的作用提供了基础。     

异亮氨酸对鳜mTOR信号通路及氮代谢影响

通过脑室注射异亮氨酸, 探究短期内异亮氨酸对鳜(Siniperca chuatsi)雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin, mTOR)信号通路及氮代谢影响。结果显示: 脑室注射异亮氨酸后, (1)促进鳜氨氮排泄; (2)谷氨酸脱氢酶基因(Glutamate dehydrogenase, GDH)、谷草转氨酶基因(Glutamic oxaloacetic transaminase, GOT)和腺苷酸脱氨酶基因(Adenosine monophosphate deaminase, AMPD)氮代谢基因相对表达量显著性上调(P<0.05); (3)鳜血糖含量在0.5h显著性降低(P<0.05); (4)激活了鳜肝脏mTOR信号通路, 促使下游分子核糖体蛋白S6磷酸化(P<0.05)。结果表明: 异亮氨酸能够激活鳜肝脏mTOR信号通路, 介导氨基酸代谢, 提高鳜氮代谢基因的转录水平, 促使氨氮排泄增多。     

盐度胁迫对幼体大海马基因转录表达的影响

为探究大海马(Hippocampus kuda Bleeker)幼体在高盐、低盐胁迫条件下的基因表达水平的变化规律, 对实验条件下的大海马幼体的肝脏样品进行了转录组测序。对照组(CK, 25‰)、高盐(HS-test, 31‰)和低盐 (LS-test, 17‰)胁迫组共获得71794个单基因簇(Unigenes), N50为1780 bp, 平均长度为820.71 bp。高盐胁迫组与对照组比较, 共获得2740个差异表达基因 (DEGs), 其中495个DEGs上调, 2245个DEGs下调; 与对照组相比, 低盐胁迫组共获得3715个DEGs, 其中1854个DEGs上调, 1861个DEGs下调。高/低盐胁迫组DEGs经 KEGG 数据库富集发现, 高/低盐度胁迫均能导致大海马幼体体内氨基酸代谢、免疫代谢、能量和脂肪酸代谢相关基因受到影响。其中, 低盐胁迫时能量代谢和氨基酸代谢的相关基因显著上调, 高盐胁迫时脂肪酸代谢的相关基因显著下调, 而高/低盐胁迫时免疫代谢的相关基因都显著上调。从经过盐度胁迫的大海马幼体的肝脏转录组中分别筛选到免疫相关基因Gst、Hsp70、Hsp90、Sod、Bcl-2、Gadd45α、Tcrβ、Tap2和Traf3, 脂肪酸代谢相关基因Fadsd6、Fas、Sqle、Cyp51、Elovl6和Slc27a6, 能量代谢相关基因Vlcad、Pdha1、Mdh1、Idh3b、G6pd和Sdhd, 及一些氨基酸代谢相关基因Gldc、Atp6v1e1、Sms、Fadh、Asl、Ass1和Glud1等, 可作为大海马幼体响应环境盐度变化应激的候选基因。研究结果为盐度胁迫下大海马幼体的稳态调控机制的研究奠定了一定基础, 有助于在养殖实践中预防极端的盐度改变对大海马幼体所造成的影响。