膽汁酸是糖脂代謝中的重要調控物質,具有乳化脂肪、促進營養物質吸收、改善腸道微生物組成、調節免疫系統的作用。膽汁酸可以通過調節腸道中的脂肪吸收、膽固醇排泄以及肝臟的膽固醇合成來影響機體的糖脂代謝。此外,膽汁酸還可以影響動物體內胰島素的敏感性和分泌,從而對血糖水平和胰島素抵抗產生影響。膽汁酸除促進脂肪的乳化吸收外,在提高生產性能、保護腸道健康、緩解熱應激、保護肝臟等方面也具有顯著效果。文章從膽汁酸的合成調控,對糖脂代謝的影響,以及在動物生產中的應用等方面進行綜述,以期為膽汁酸的進一步的開發與利用提供參考。
膽汁酸主要通過激活FXR、G蛋白偶聯膽汁酸受體(G protein-coupled receptor 5,TGR5) 以及 1-磷酸鞘氨醇受體2(sphingosine 1-phosphate receptor 2, S1PR2)對糖代謝進行調節,從而對實現對肝脂代謝的調節,FXR作為膽汁酸穩態和腸肝循環的主要調節劑,可在遠端小腸和結腸中高度表達。在受到膽汁酸的刺激后,FXR通過影響回腸成纖維細胞生長因子15/19 (fibroblast growth factor15/19,FGF15/19) 和肝臟 SHP 的表達實現對葡萄糖代謝的調節。
研究表明,通過注射膽汁酸或合成的FXR激動劑激活FXR可抑制糖異生,并調節糖酵解,途徑是誘導SHP的表達,通過與肝細胞核因子4(hepatic nuclear factor 4alpha,HNF4) 和叉頭轉錄因子(recombinant forkhead box protein O1,FOXO1) 的相互作用,抑制了HNF4α靶基因的啟動子活性,如磷酸烯醇式丙酮酸羧酸激酶、果糖1, 6-雙磷酸酶和FOXO1靶基因(如葡萄糖-6-磷酸酶)的啟動子活性,并進一步減少了肝臟的糖異生。也可通過 PI3K/AKT/GSK3β 信號通路上調糖生成來促進胰島素的敏感性,并分別促進葡萄糖轉運體GLUT2易位和GLUT4促進胰島素的產生和分泌。
研究表明,FXR在小鼠模型中發揮調節血糖和胰島素抵抗的作用,FXR缺失小鼠出現了嚴重的脂肪肝,增加了與血糖升高、葡萄糖和胰島素耐量受損相關的循環游離脂肪酸的含量。FXR 缺乏還會減少脂肪組織質量、降低血清瘦素濃度、
損害糖耐量以及增強胰島素抵抗,GW4064 治療可以改善肥胖ob/ob 小鼠的胰島素抵抗。在糖尿病db/db 小鼠中,GW4064激活FXR或過表達FXR可顯著降低血糖含量。FXR的缺失可以顯著降低肥胖和糖尿病小鼠的體重。在給高脂飲食喂養的小鼠喂食GW4064 后會增加飲食誘導的肥胖、脂肪肝和高甘油三酯血癥的易感性。
理論上,激活FXR應減少膽汁酸合成、膽汁酸池大小和能量消耗,而攝入膽汁酸可恢復膽汁酸池,并逆轉這些異常狀況,這種FXR和膽汁酸在葡萄糖代謝中相互拮抗的作用可能是由TGR5信號通路引起的。TGR5在機體各部位廣泛表達,腸神經系統中表達最多,可被LCA和DCA及其結合物激活,通過刺激腸促激素胰 高血糖素樣肽-1 (glucagon-like peptide-1,GLP-1) 來促進葡萄糖代謝和胰島素敏感性。GLP-1是一種能夠作用于胰腺β細胞、促進胰島素分泌、抑制胃排空和胃酸分泌、并通過增強飽腹感減少食物攝入、從而調節葡萄糖代謝的激素。膽汁酸能夠通過激活腸道中的TGR5促進腸道L細胞分泌GLP-1,實現對葡萄糖代謝平衡的調控。在抗糖尿病豬的研究中,HCA通過刺激TGR5和FXR信號通路來促進GLP-1的分泌,這一發現凸顯了膽汁酸、TGR5 和血糖穩態之間的相互作用。
原文:膽汁酸對動物糖脂代謝的調控及在動物生產中的應用
原文發表期刊:飼料研究
原文作者:祁興震,路侹,謝蘭等
原文鏈接:https://doi.org/10.13557/j.cnki.issn1002-2813
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