1 细胞自噬种类和发生过程
1.1 自噬种类
1.2 自噬发生过程
图1 自噬发生过程mTOR:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mammalian target of rapamycin; AMPK: 5'磷酸腺苷活化蛋白激酶adenosine 5'-monophosphate(AMP)-activated protein kinase; BCL-2: B细胞淋巴瘤因子-2 B-cell lymphoma-2; ATG: 自噬相关基因autophagy related gene ; ULK1: Unc-51样激酶1 Unc-51-like kinase 1; FIP200: 200 kDa的黏着斑激酶相互作用蛋白 focal adhesion kinase family interacting protein of 200 kDa; Beclin-1:苄氯素-1; VPS: 液泡分选蛋白 vacuolar protein sorting; WIPI: 磷酸肌醇相互作用蛋白 wb repeat domain phosphoinositide-interacting protein; LC3-Ⅰ: 微管关联蛋白轻链3-Ⅰ microtubule-associated protein light chain 3-Ⅰ; LC3-Ⅱ: 微管关联蛋白轻链3-Ⅱ microtubule-associated protein light chain 3-Ⅱ; PE: 磷脂酰乙醇胺 phosphatidylethanolamine; Pre-LC3: 前体微管关联蛋白轻链3 precursor microtubule-associated protein light chain 3。 |
2 仔猪肠道上皮细胞自噬发生的影响因素
2.1 氧化应激因素
2.2 微生物及其代谢物因素
2.2.1 病毒
2.2.2 细菌
2.2.3 霉菌毒素
2.3 炎症因素
3 仔猪肠道上皮细胞自噬营养调控
3.1 植物抗氧化剂
表1 植物抗氧化剂和益生菌对仔猪肠道上皮细胞自噬的调控作用Table 1 Regulation of plant antioxidants and probiotics on intestinal epithelial cells autophagy in piglets |
| 添加剂 Additives | 剂量 Dosage | 持续时间 Duration | 研究对象 Object of study | 自噬变化 Autophagy changes | 参考文献 References | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单宁酸 Tannic acid | — | 12 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高p62的表达水平,并 显著降低LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [82] | ||||||
| 白藜芦醇 Resveratrol | 100 mg/kg | 14 d | 仔猪 | 显著提高PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ的 表达水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [83] | ||||||
| 白藜芦醇 Resveratrol | 300 mg/kg | 28 d | 仔猪 | 可增加LC3、p62的表达水平 | [7] | ||||||
| 白藜芦醇 Resveratrol | 30 μmol/L | 4 h | IPEC-1 细胞 | 显著提高p62、LC3和SIRT1的 表达水平,并显著降低Parkin、 PGC-1α的表达水平 | [84] | ||||||
| 紫檀芪 Pterostilbene | 300 mg/kg | 14 d | 仔猪 | 提高Beclin-1表达水平和LC3-Ⅱ/Ⅰ 比值,并显著降低p62的表达水平 | [85] | ||||||
| 姜黄素 Curcumin | 200 mg/kg | 14 d | 仔猪 | 提高Beclin-1、LC3-Ⅱ、PINK1和 Parkin的表达水平,并降低 SQSTM1表达水平 | [86] | ||||||
| 约氏乳杆菌L531 Lactobacillus johnsonii L531 | 1×1010 CFU/mL | 7 d | IPEC-J2 细胞 | 显著提高ATG5、Beclin-1的表达 水平,并降低PINK1、SQSTM1和 OPTN的表达水平 | [79] | ||||||
| 解淀粉芽孢杆菌 Bacillus amyloliquefaciens | 2×108 CFU/kg | 28 d | 仔猪 | 显著提高LC3-Ⅱ、mTOR的表达 水平,并显著降低p62的表达水平 | [8] | ||||||
| 干酪乳杆菌ATCC393 Lactobacillus casei ATCC393 | — | 12 h | IPEC-J2 细胞 | 显著降低p-mTOR、ULK1、PINK1、 Parkin的表达水平和LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ的比值 | [91] | ||||||
| 解淀粉芽孢杆菌SC06 Bacillus amyloliquefaciens SC06 | 1×108 CFU/mL | 6 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高LC3和Beclin-1的 表达水平,并显著降低p62 的表达水平 | [92] | ||||||
| 罗伊氏乳杆菌ZJ617 Lactobacillus reuteri ZJ617 | 1×1010 CFU/d | 14 d | 仔猪 | 显著降低LC3、ATG5、 Beclin-1的表达水平和LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ的比值 | [55] | ||||||
| 鼠李糖乳杆菌GG Lactobacillus rhamnosus GG | 1×109 CFU/mL | 7 d | IPEC-J2 细胞 | 提高p-Akt、EGFR的表达水 平,并降低LC3-Ⅱ的表达水平 | [58] |
p62:泛素结合蛋白p62 ubiquitin binding protein p62;LC3:微管关联蛋白轻链3 microtubule-associated protein light chain 3; LC3-Ⅰ:微管关联蛋白轻链3-Ⅰ microtubule-associated protein light chain 3-Ⅰ; LC3-Ⅱ:微管关联蛋白轻链3-Ⅱ microtubule-associated protein light chain 3- Ⅱ; PINK1: PTEN诱导假定激酶1 PTEN induced putative kinase 1;Parkin:帕金蛋白; SIRT1: 沉默调节蛋白1 sirtuin 1; PGC-1α: 过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1 α peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha; ATG5: 自噬相关基因5 autophagy related gene 5;SQSTM1: 自噬接头蛋白1 sequestosome 1; OPTN: 视神经蛋白optineurin; mTOR:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 mammalian target of rapamycin; ULK1: Unc-51样激酶1 Unc-51-like kinase 1; Beclin-1:苄氯素-1; Akt: 蛋白激酶B protein kinase B; EGFR:表皮生长因子受体epidermal growth factor receptor。 “—”表示参考文献中数据并未标明。 | |
“—” indicates that the data in the references is not indicated. |
3.2 益生菌
3.3 功能性氨基酸
表2 功能性氨基酸和其他添加剂对仔猪肠道上皮细胞自噬的调控作用Table 2 Regulation of functional amino acids and other additives on intestinal epithelial cells autophagy in piglets |
| 添加剂 Additives | 剂量 Dosage | 持续时间 Duration | 研究对象 Object of study | 自噬变化 Autophagy changes | 参考文献 References | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L-谷氨酰胺 L-glutamine | 5 mmol/L | 1 h | IPEC-1 细胞 | 缺乏可提高LC3-Ⅱ的表达水平, 并显著降低mTOR和ERK的表达水平 | [99] | ||||||
| 蛋氨酸 Methionine | — | 6 h | IPEC-1 细胞 | 缺乏可显著降低LC3的表达水平 | [101] | ||||||
| N-乙酰半胱氨酸 N-acetylcysteine | 50 mg/kg BW | 3 d | 仔猪 | 显著提高Beclin-1、LC3-Ⅰ蛋白的表达 水平,并显著降低ATG5的表达水平 | [102] | ||||||
| γ-氨基丁酸 Gamma- aminobutyric acid | 10 μmol/L | — | IPEC-J2 细胞 | 显著降低LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [103] | ||||||
| 大豆抗原蛋白 Soybean antigenic protein | — | 7 d | 仔猪 | 显著提高LC3-Ⅱ和 p62的表达水平 | [104] | ||||||
| 三丁酸甘油酯 Tributyrin | 0.75 g/kg | 14 d | 仔猪 | 显著提高PINK1、Parkin的表达 水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [105] | ||||||
| 丁酸 Butyric acid | 2 mmol/L | 24 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的 比值,并显著降低p62的表达水平 | [106] | ||||||
| 丁酸钠 Sodium butyrate | — | 8 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高PINK1、Parkin、LC3和 Beclin-1的表达水平,并降低 p62的表达 | [107] | ||||||
| 硬脂酸 Stearic acid | 1.5 mmol/L | 24 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [108] | ||||||
| 锌 Zinc | 1 500 mg/kg | 38 d | 仔猪 | 提高ATG9、LC3-Ⅱ和JNK的表达水 平,并降低了RICTOR的表达水平 | [9] | ||||||
| 乳酸锌 Zinc lactate | 7.5 mg/L | — | IPEC-J2 细胞 | 显著降低p62蛋白表达量以及LC3-1 和Beclin-1的mRNA表达水平 | [109] | ||||||
| 硒 Selenium | 0.007 mg/kg | 112 d | 仔猪 | 显著提高LC3、ATG5、ATG16和 mTOR的mRNA表达水平 | [111] | ||||||
| 镉 Cadmium | 5 μmol/L | 6 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高Beclin-1、ATG5、 ATG16和LC3-Ⅱ的表达水平 | [112] | ||||||
| 维生素D3 Vitamin D3 | 1 μmol/L | 24 h | IPEC-J2 细胞 | 显著提高Beclin-1的表达水平, 并降低p62的表达水平 | [113] | ||||||
| 视黄酸 Retinoic acid | 15 mg/d | 21 d | 仔猪 | 提高ATG7、ATG5、p62的表达水 平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [10] | ||||||
| 褪黑激素 Melatonin | 1 μmol/L | 24 h | IPEC-J2 细胞 | 显著降低ATG5、Beclin-1的表达水 平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值 | [115] |
LC3-Ⅱ:微管关联蛋白轻链3-Ⅱ microtubule-associated protein light chain 3- Ⅱ; mTOR: 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mammalian target of rapamycin; ERK:细胞外信号调节激酶extracellular signal-regulated kinase; LC3:微管关联蛋白轻链3 microtubule-associated protein light chain 3; Beclin-1:苄氯素-1; LC3-Ⅰ:微管关联蛋白轻链3-Ⅰ microtubule-associated protein light chain 3-Ⅰ; ATG: 自噬相关基因autophagy related gene;p62:泛素结合蛋白p62 ubiquitin binding protein p62; PINK1: PTEN诱导假定激酶1 PTEN induced putative kinase 1; Parkin:帕金蛋白; JNK: c-Jun氨基末端激酶 c-Jun N-terminal kinase; RICTOR: 雷帕霉素不敏感的mTOR伴侣 rapamycin-insensitive companion of mTOR。 “—”表示参考文献中数据并未标明。 | |
“—” indicates that the data in the references is not indicated. |
