董賢文 付 琳 張 麗 周 鵬 任航行 王高富

(重慶市畜牧科學(xué)院，重慶 402460)

消化道具備良好的營養(yǎng)物質(zhì)吸收功能是家畜高效養(yǎng)殖的重要基礎(chǔ)。營養(yǎng)物質(zhì)主要以自由擴散、主動轉(zhuǎn)運和胞飲作用等方式通過消化道壁，而后進入血液和淋巴循環(huán)系統(tǒng)供機體利用。

碳水化合物是動物日糧的重要營養(yǎng)物質(zhì)，其含量達總營養(yǎng)成分數(shù)量的一半以上[1]。大部分碳水化合物在單胃動物后腸和反芻動物瘤胃中經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量單羧酸(含有2～4 個碳原子和1 個羰基端的有機酸)供機體利用，如揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acid，VFAs)、β-羥基丁酸、乙酰乙酸和乳酸等[2]。其中VFAs 作為重要的能量物質(zhì)，可為單胃動物提供15%～20%的能量，為反芻動物提供75%的能量[3]。此外，單羧酸還具有促進消化道上皮細胞分化與增殖，抗炎癥以及參與營養(yǎng)代謝調(diào)控等生理作用[3-5]。

單羧酸發(fā)揮上述生理作用的首要前提是經(jīng)轉(zhuǎn)運進入循環(huán)系統(tǒng)。由于消化道上皮腔面存在鈉氫交換蛋白，細胞中的H＋被泵出形成低pH 環(huán)境，單羧酸在此處主要以未解離形式存在，未解離的單羧酸多通過自由擴散進入消化道上皮細胞，少部分通過主動轉(zhuǎn)運進入[6]。由于消化道上皮細胞細胞質(zhì)pH 為中性，單羧酸解離為H＋和陰離子難以通過自由擴散穿過細胞壁，細胞質(zhì)中單羧酸主要通過單羧酸轉(zhuǎn)運載體MCT1(monocarboxylate transporter，MCT1)以主動轉(zhuǎn)運方式進入血液[7-8]。因此，MCT1 作為單羧酸的轉(zhuǎn)運載體，在單羧酸從細胞質(zhì)外排進入血液進而行使生物學(xué)功能的過程中起到十分關(guān)鍵的作用[9-10]?；诖?，本文重點對MCT1 的結(jié)構(gòu)及功能特點、在動物消化道上皮的表達分布特點、轉(zhuǎn)運吸收過程及其調(diào)控機理進行綜述。以期為MTC1 的功能調(diào)控研究提供參考。

1 MCT1 基因與蛋白結(jié)構(gòu)

MCT 家族是哺乳動物細胞膜上一類重要的跨膜轉(zhuǎn)運蛋白。目前MCT 家族已發(fā)現(xiàn)14 個成員，其中僅有MCT1～4 亞型具有離子的轉(zhuǎn)運功能。4 種亞型間具有底物差異性和組織分布特異性，其他成員可介導(dǎo)激素、氨基酸、小肽等物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運。MCT1 是最早被發(fā)現(xiàn)的MCT 家族成員，1992年P(guān)oole 等[11]在小鼠紅細胞膜上發(fā)現(xiàn)了一種參與乳酸吸收的轉(zhuǎn)運蛋白，進一步研究了該轉(zhuǎn)運蛋白的底物、動力學(xué)等特性以及抑制劑篩選。1994年Garcia 等[12]首次在倉鼠和人類中提取純化得到該轉(zhuǎn)運蛋白，并正式命名為MCT1，其中人類MCT1 基因位于1 號染色體短臂的13 區(qū)帶附近，長度約44 kb，由5 個外顯子和4 個內(nèi)含子組成[13]。MCT1 基因含有基因啟動子刺激蛋白(specificy protein，SP1)、活化因子蛋白(activity protein，AP1)、NF-κB 等轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點，其編碼蛋白含有約500 個氨基酸[13]。在家畜動物研究上，Ritzhaupt 等[14]研究了豬結(jié)腸中MCT1 的基因、蛋白表達以及吸收轉(zhuǎn)運特點，發(fā)現(xiàn)豬MCT1 基因核苷酸序列與人的同源性為92%。Kirat 等[15]研究了MCT1 在小牛消化道中MCT1 的表達分布與功能特點，發(fā)現(xiàn)牛MCT1 基因核苷酸序列與人的同源性為86%，蛋白質(zhì)氨基酸序列與人的同源性為88%。MCT1 基因在各物種中的序列同源性較高，說明其進化中功能具有保守性。

蛋白水解研究結(jié)果表明，MCT1 的二級結(jié)構(gòu)由位于細胞質(zhì)內(nèi)的N-端、C-端和12 個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域(transmembrane domain，TM)組成，其中TM 片段6 ～7之間有一個大的細胞內(nèi)環(huán)(圖1)。MCT1 的三維結(jié)構(gòu)存在閉合(暴露細胞質(zhì)底物結(jié)合位點)和開放(暴露細胞外底物結(jié)合位點)兩種構(gòu)象(圖2)。第38 位點的賴氨酸殘基位于通道蛋白中央，研究認為其對MCT1 物質(zhì)轉(zhuǎn)運起關(guān)鍵作用[17]。

圖1 MCT1 蛋白二級結(jié)構(gòu)[16]Fig.1 The secondary structure of MCT1 protein[16]

圖2 MCT1 蛋白3D 結(jié)構(gòu)[16]Fig.2 The 3D structure of MCT1 protein[16]

2 MCT1 在消化道的分布特點和定位

2.1 MCT1 在消化道的分布特點

MCT1 在消化道、大腦、肝臟、腎臟和肌肉等多種組織中廣泛表達，其中消化道是MCT1 高表達組織之一。研究表明MCT1 在胃腸道各段均有表達(圖3)，但存在明顯的時空分布差異[15]。MCT1 在犢牛整個消化道均表達，其在空腸和回腸中的表達量最高，顯著高于結(jié)腸和直腸的表達量，在十二指腸表達量最低[18]。MCT1 mRNA 在豬大腸中的表達量比小腸高20 余倍，MCT1 蛋白在十二指腸、空腸、回腸中表達量極低，這與大腸是單胃動物消化道微生物發(fā)酵的主要場所有關(guān)[19]。成年反芻動物消化道中前胃MCT1 表達量高于后腸，且前胃中瘤胃的MCT1 表達量最高。Kirat等[16]研究發(fā)現(xiàn)山羊MCT1 蛋白表達量由高到低依次為瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、盲腸、結(jié)腸、皺胃和小腸。瘤胃中以瘤胃腹囊MCT1 表達量最高，其次是瘤胃前庭、后背盲囊、瘤胃背囊[20]。瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃上皮屬于復(fù)層扁平上皮，由4 層種類和功能不同的細胞組成，由瘤胃上皮頂端向基地側(cè)依次為角質(zhì)層、顆粒層、棘狀層和基底層；角質(zhì)層由死亡的角質(zhì)化細胞組成，顆粒層含有緊密連接蛋白，棘狀層和基底層分布有線粒體，可將VFAs 代謝成酮體[21]。Graham 等[22]研究發(fā)現(xiàn)MCT1主要分布在成年反芻動物瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃的棘狀層和基底層細胞中。消化道上皮細胞屬于極性細胞，細胞膜由緊密連接蛋白分為頂端膜和基底側(cè)膜，二者膜蛋白的種類和組成具有顯著差異。研究發(fā)現(xiàn)MCT1 在單層柱狀上皮的頂端膜和基底側(cè)膜中均有分布，Welter等[19]研究發(fā)現(xiàn)豬結(jié)腸上皮的頂膜和基底膜都有MCT1表達分布，Kirat 等[15-16]研究發(fā)現(xiàn)犢牛與成年山羊盲腸、結(jié)腸中MCT1 蛋白在上皮細胞頂端膜及基底側(cè)膜均有分布，但以基底側(cè)膜為主。而在復(fù)層扁平上皮，MCT1 主要分布于棘層和基底層細胞基底側(cè)膜上[23]。由此可見，MCT1 的細胞分布特點與將消化道上皮細胞中的單羧酸轉(zhuǎn)運入血液的功能特點相吻合，MCT1在消化道上皮的分布特點滿足了其吸收轉(zhuǎn)運營養(yǎng)物質(zhì)的需要。

圖3 MCT1 在小牛胃腸道的mRNA 表達[15]Fig.3 mRNA expression of MCT1 in gastrointestinal tract of calf[15]

2.2 MCT1 基于CD147 蛋白的細胞膜定位

細胞膜蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體中翻譯合成，在高爾基體中裝配加工后分別通過細胞頂端膜和基底側(cè)膜分選信號途徑特異性運輸?shù)郊毎砻?。Pfannkuche等[24]研究發(fā)現(xiàn)MCT3 和MCT4 主要依賴于基底側(cè)膜分選信號通路特異性定位到細胞基底側(cè)膜表達，而MCT1 不依賴基底側(cè)膜分選信號通路，而是通過CD147 蛋白輔助運輸?shù)郊毎讉?cè)膜表達。CD147 是一種廣泛表達于多種細胞漿膜上的29 kDa 跨膜糖蛋白，與免疫球蛋白具有較高的同源性，又稱為細胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)物。Wilson 等[25]發(fā)現(xiàn)在細胞中共同轉(zhuǎn)染MCT1 和CD147 較單獨轉(zhuǎn)染MCT1 顯著提高了腸道細胞對乳酸的吸收速率和細胞膜MCT1 的表達量。通過免疫共沉淀技術(shù)發(fā)現(xiàn)不同細胞系中MCT1 與CD147 蛋白相互集聚分布于細胞膜上[25-26]。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)CD147 是一種單跨膜糖蛋白，N 端位于細胞外，C 端位于細胞質(zhì)，單個CD147 通過其細胞質(zhì)中C 段與單個MCT1 細胞質(zhì)中的C 端和N 端連接(圖4)。同時CD147 的C 端與另一個CD147 的C 端相連，形成二聚體。因此，CD147 蛋白是MCT1 定位細胞膜行使單羧酸轉(zhuǎn)運的核心調(diào)控因子[27]。

圖4 MCT1 與CD147 的結(jié)合方式[16]Fig.4 The combination mode of MCT1 and CD147[16]

3 MCT1 轉(zhuǎn)運單羧酸的機制

MCT1 作為主動吸收營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運蛋白，其轉(zhuǎn)運動力來自細胞外H＋濃度梯度。隨著培養(yǎng)基中pH值由7.5 降至5.5，Caco-2 細胞對γ-羥基丁酸和乳酸的吸收速度顯著提高，而培養(yǎng)基中的Na＋對上述底物的吸收速度無顯著影響[28]。Kirat 等[15]研究也發(fā)現(xiàn)隨著瘤胃上皮細胞培養(yǎng)基中pH 下降，丁酸、乙酸的吸收速度增加，但當(dāng)pH 值降到5.5 以下，其對MCT1 的吸收能力無顯著影響。Yan 等[29]報道培養(yǎng)基pH 降低，可促進瘤胃上皮細胞中MCT1 基因的表達。Ritzhaupt等[30]提出細胞外pH 不是影響MCT1 吸收功能的根本因素，其根本因素是細胞內(nèi)外的pH 梯度，當(dāng)細胞內(nèi)外pH 值相等，或者細胞外pH 值高于細胞內(nèi)時，腸道上皮細胞中MCT1 對乳酸的轉(zhuǎn)運功能均較弱，僅當(dāng)細胞外pH 值低于細胞內(nèi)pH 值時MCT1 對乳酸的轉(zhuǎn)運能力最強。

研究進一步發(fā)現(xiàn)MCT1 是通過H＋偶聯(lián)方式同向轉(zhuǎn)運單羧酸[31]。MCT1 的H＋共轉(zhuǎn)運機制主要基于膜通道蛋白的“搖臂開關(guān)”(Rocher switch)理論[16]。該蛋白C-端的6 個跨膜區(qū)域與N-端的6 個跨膜區(qū)域組成2 個搖臂，通過相應(yīng)交替的位于通道中底物集合位點，專一接合細胞外或細胞質(zhì)中的底物。當(dāng)細胞外H＋較少時，MCT1 細胞外通道口處于閉合狀態(tài)，底物結(jié)合位點Lys38 被埋于通道中(Lys38 不帶電荷)，MCT1 處于沒有轉(zhuǎn)運物質(zhì)功能的靜息狀態(tài)。細胞外H＋增多使Lys38 質(zhì)子化，MCT1 細胞外通道口打開，Lys38 底物結(jié)合位點暴露并結(jié)合單羧酸陰離子，進而將單羧酸傳遞給天冬酰胺和精氨酸電子對(Asp302-和Arg306＋)，此時Lys38 去質(zhì)子化MCT1 恢復(fù)到閉合狀態(tài)，并使Asp302-和Arg306＋暴露于細胞質(zhì)釋放單羧酸[32]。MCT1 協(xié)同轉(zhuǎn)運質(zhì)子和單羧酸陰離子時存在先后順序，即H＋先與MCT1 結(jié)合，引起MCT1 構(gòu)象變化，而后MCT1 再與單羧酸陰離子結(jié)合，同向轉(zhuǎn)運通過細胞質(zhì)膜釋放。

圖5 MCT1 的乳酸轉(zhuǎn)運過程[19]Fig.5 The lactic acid transport of MCT1[19]

另外有研究發(fā)現(xiàn)MCT1 可能介導(dǎo)瘤胃上皮基底膜VFAs 與HCO3-的交換轉(zhuǎn)運機制。Dengler 等[33]通過在瘤胃上皮細胞培養(yǎng)基中添加或不添加HCO3-，發(fā)現(xiàn)添加HCO3-可促進瘤胃上皮對乙酸和丁酸的轉(zhuǎn)運速度，隨著培養(yǎng)基中HCO3-濃度增加，VFAs 轉(zhuǎn)運速度增加，添加MCT1 抑制劑后乙酸的外排速度顯著下降，因此認為瘤胃基底膜上存在VFA 與HCO3-的交換轉(zhuǎn)運機制，并且認為MCT1 參與了乙酸的該轉(zhuǎn)運過程[34]。但其具體轉(zhuǎn)運過程尚不清楚，有待進一步研究。

4 消化道MCT1 的影響因素及調(diào)控機理

4.1 年齡對消化道MCT1 的影響

年齡對消化道MCT1 影響的研究主要集中在反芻動物瘤胃發(fā)育上。Koho 等[21]研究發(fā)現(xiàn)初生羔羊瘤胃中MCT1 表達量極低，在2 周齡時瘤胃MCT1 表達量顯著升高，十二指腸中MCT1 表達量在初生時最高，而后顯著下降。Pfannkuche 等[24]研究發(fā)現(xiàn)年齡對MCT1的亞細胞定位存在影響，通過比較出生后24 h 屠宰和4日齡屠宰的犢牛，發(fā)現(xiàn)初生犢牛MCT1 表達量較低，且主要分布于瘤胃基底層細胞的頂膜，而4 d 后MCT1表達量升高，且主要分布于基底層細胞基底側(cè)膜。

4.2 日糧對消化道MCT1 的影響

動物飼糧的營養(yǎng)組成和結(jié)構(gòu)對消化道上皮MCT1表達和轉(zhuǎn)運功能有重要影響，在單胃動物方面的研究表明飼喂纖維類飼料可促進后腸道微生物發(fā)酵，增加后腸MCT1 表達量，Kirat 等[35]發(fā)現(xiàn)飼喂果膠后小鼠各段腸道MCT1 蛋白表達量顯著升高，盲腸和結(jié)腸升高幅度最大，而后將小鼠結(jié)腸采樣后進行細胞培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)果膠飼喂小鼠結(jié)腸細胞對乙酸的轉(zhuǎn)運能力顯著高于對照組小鼠，推測果膠可作為小鼠腸道微生物發(fā)酵底物，產(chǎn)生更多的VFAs，從而促進MCT1 的表達和轉(zhuǎn)運功能。Villodre 等[36]研究了豬腸道微生物代謝對MCT1表達的影響發(fā)現(xiàn)，高蛋白日糧減少豬結(jié)腸MCT1 的表達。MCT1 表達量與消化道內(nèi)乳酸含量呈正相關(guān)，與NH3和腐胺含量呈顯著負相關(guān)。

日糧與MCT1 更多的研究集中于反芻動物瘤胃上，補飼精料以及提高精補料飼喂量可提高反芻動物瘤胃上皮MCT1 基因與蛋白表達量[37]。增加日糧中谷物飼料的比例也可提高反芻動物瘤胃中MCT1 表達量[21，38-39]。因此，研究者希望通過日糧調(diào)控犢牛瘤胃中MCT1 表達，促進瘤胃健康發(fā)育。Laarman 等[40]比較了代乳料＋干草與代乳料＋干草＋開食料對13～50日齡犢牛瘤胃上皮MCT1 表達的影響，試驗中兩組牛能量攝入相近，結(jié)果表明固體開食料顯著提高瘤胃VFAs產(chǎn)量，增加MCT1 表達量，并且提出VFAs 可以提高瘤胃中MCT1 的表達。然而，F(xiàn)laga 等[41]研究了流體飼料(母乳和人工乳)對5 ～26日齡犢牛瘤胃上皮MCT1的影響，認為流體飼料直接進入犢牛皺胃，對瘤胃的刺激較少，結(jié)果顯示母乳比人工乳更能促進瘤胃MCT1表達，并認為母乳中富含的生物活性物質(zhì)可能是促進瘤胃MCT1 表達的重要因素。Pfannkuche 等[24]的研究也發(fā)現(xiàn)初乳能夠增加瘤胃上皮MCT1 表達分布，并提出VFAs 不是啟動MCT1 轉(zhuǎn)錄表達的唯一因子，飼料中的生物活性物質(zhì)、激素以及機體生理狀態(tài)等均能影響消化道上皮中MCT1 的表達和功能。

4.3 VFAs 對消化道MCT1 的影響及調(diào)控

研究表明MCT1 不僅能轉(zhuǎn)運消化道中VFAs，反之VFAs 可以調(diào)控MCT1 的表達和功能。Cuff 等[42]研究了VFAs 對體外培養(yǎng)的人結(jié)腸粘膜細胞中MCT1 表達的影響，發(fā)現(xiàn)隨著丁酸鈉濃度(0 ～5 mmol·L-1)和處理時間(0、6、12、24、48、72 h)的增加，MCT1 基因與蛋白表達量均顯著升高，而乙酸和丙酸對MCT1 無調(diào)控作用。利用放射性標(biāo)記方法發(fā)現(xiàn)丁酸吸收的最大速度顯著增加，然而米氏常數(shù)沒有變化，說明丁酸鈉吸收的增加并不是通過改變其與MCT1 的親和力，而是通過增加細胞膜上MCT1 的表達豐度來實現(xiàn)的。進一步研究發(fā)現(xiàn)丁酸可誘導(dǎo)MCT1 轉(zhuǎn)錄，延長MCT1 mRNA 的半衰期[42]。研究發(fā)現(xiàn)丁酸可作為內(nèi)源性配體與細胞表面短鏈脂肪酸受體GPR41 結(jié)合并激活下游細胞信號通路調(diào)控細胞營養(yǎng)代謝[43]。Borthakur 等[44]研究發(fā)現(xiàn)利用G 蛋白偶聯(lián)受體抑制劑處理腸道上皮培養(yǎng)基后丁酸的吸收速率顯著下降，利用轉(zhuǎn)染抑制GPR41 受體表達后顯著降低了MCT 蛋白在細胞頂膜的表達量。進一步研究發(fā)現(xiàn)隨著細胞培養(yǎng)基中丁酸作用時間的延長，細胞質(zhì)中環(huán)磷酸腺苷 ( cyclic adenosine monophosphere，cAMP)濃度降低，而通過cAMP 促進劑提高細胞內(nèi)cAMP 含量可抑制MCT1 的轉(zhuǎn)運功能，提示cAMP 是丁酸調(diào)控MCT1 轉(zhuǎn)錄表達的一個重要信號分子。Borthakur 等[45]發(fā)現(xiàn)丁酸可以激活Cacao2 和HT-29 細胞系中MCT1 啟動子區(qū)域，NF-κB 信號途徑抑制劑可顯著抑制丁酸對MCT1 啟動子的上調(diào)作用。同時丁酸處理可以促進Caco2 細胞質(zhì)中NF-κB 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子進入細胞核，而丙酸、乙酸則無此效果，說明丁酸可通過NF-κB 途徑促進MCT1 表達。

4.4 腸道炎癥及促炎因子對消化道MCT1 的影響及調(diào)控

炎癥是NF-κB 信號途徑的主要影響因素，研究發(fā)現(xiàn)腸道炎癥及促炎因子對MCT1 的表達和功能具有調(diào)控作用。Borthakur 等[46]通過研究腸道上皮細胞感染致病性大腸桿菌和非致病性大腸桿菌發(fā)現(xiàn)，僅致病性大腸桿菌可抑制丁酸的吸收速度和MCT1 的表達量。Thibault 等[47]通過外源藥物誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生腸炎，發(fā)現(xiàn)腸炎小鼠盲腸、結(jié)腸上皮中MCT1 基因及其蛋白表達量顯著下降。而腸道上皮細胞培養(yǎng)基中加入γ 干擾素(γ-interferon，IFN-γ)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)后顯著抑制MCT1 基因表達，以及丁酸的轉(zhuǎn)運能力。而加入NF-κB 信號通路阻斷劑對促炎因子抑制MCT1 的作用無顯著影響[48]，說明促炎因子不是通過該通路影響MCT1 的表達。Thibault 等[49]研究顯示炎癥腸粘膜中丁酸鹽氧化率降低，其原因與炎癥引起MCT1 表達量下調(diào)導(dǎo)致腸上皮細胞胞內(nèi)丁酸鹽濃度降低有關(guān)；而MCT-1 表達量下調(diào)表明與WNT/β-catenin 通路活性降低有關(guān)。Harris等[50]研究表明WNT/β-catenin 通路具有氧化應(yīng)激調(diào)控作用，從而介導(dǎo)炎癥調(diào)控的功能。因此，WNT/βcatenin 通路調(diào)控MCT-1 基因表達可能是炎癥調(diào)控的潛在機制。

4.5 激素對消化道MCT1 的影響及調(diào)控

生長抑素是一種抗炎癥和抗腹瀉激素，并且能夠抑制促炎因子的分泌[51-52]。Saksena 等[53]研究報道生長抑素(somatostatin，SST)可促進MCT1 和CD147在Caco2 細胞膜的表達，Caco2 細胞系中添加SST 可顯著提高60%～70%的丁酸吸收量，且對基底膜側(cè)丁酸轉(zhuǎn)運能力的促進作用更強，采用生長抑素類似物seglitide 同樣可激活生長抑素受體2(somatostatin，receptor 2 SSTR2))，促進Caco2 細胞對丁酸的轉(zhuǎn)運。p38MAPK 阻斷劑可抑制生長抑素促進Caco2 細胞轉(zhuǎn)運丁酸的能力，而Erk1/2 阻斷劑對該途徑無抑制效果。生長抑素可通過p38MAPK 途徑促進MCT1 對丁酸的吸收轉(zhuǎn)運[54]。瘦素可顯著促進MCT 介導(dǎo)的丁酸轉(zhuǎn)運速率，一方面瘦素可增加Caco 細胞內(nèi)MCT1 蛋白量而不影響CD147 表達，另一方面可促進CD147/MCT1 轉(zhuǎn)移到細胞膜[55-56]。性激素也已被證實具有MCT1 調(diào)控作用。Enoki 等[57]發(fā)現(xiàn)小鼠睪酮分泌的增加可以促進骨骼肌中MCT1 蛋白的表達。此外，Aveseh 等[58]通過抑制人MC4-L2 乳腺癌-同源BALB/c 小鼠中雌激素相關(guān)受體α 的表達，降低MCT1 的表達，表明雌激素具有調(diào)控MCT1 活性的功能。Cao等[59]進一步研究發(fā)現(xiàn)女性的性激素，雌二醇、孕酮和黃體生成激素，具有下調(diào)MCT1 mRNA 的表達和降低其膜轉(zhuǎn)運功能的作用。因此，通過研究不同激素水平及類型對MCT1 的調(diào)控具有重要意義。

5 結(jié)論與展望

MCT1 是一種H＋同向共轉(zhuǎn)運蛋白，其表達分布存在種間及組織間差異，主要分布于單胃動物后腸和反芻動物前胃和后腸上皮細胞基底側(cè)膜上，負責(zé)消化道中VFAs、酮體、乳酸等單羧酸消化產(chǎn)物的吸收入血。MCT1 的正確定位表達需要分子伴侶蛋白CD147 的輔助。動物年齡、飼糧組成和營養(yǎng)水平均可影響消化道中MCT1 的表達量和吸收轉(zhuǎn)運功能。MCT1 的轉(zhuǎn)運底物丁酸可以通過GPR109A/cAMP/NF-κB 信號通路促進消化道MCT1 的細胞核轉(zhuǎn)錄與表達水平。消化道炎癥及促炎因子TNF-a、IFN-r 等可抑制MCT1 的表達和物質(zhì)吸收功能，而激素生長抑素、瘦素等可能通過p30MAPK 信號通路促進MCT1 的表達。因此，有必要加強MCT1 表達和功能相關(guān)的調(diào)控研究，并基于此研發(fā)MCT1 的外源調(diào)控劑，從而推動家畜尤其是反芻動物的高效生產(chǎn)。