AMPK/α-酮戊二酸轴调节仔猪肠道中水和离子平衡

摘要

通过敏感水通道蛋白(AQPs)和离子通道吸收水和离子对肠道的健康至关重要。然而,α-酮戊二酸(AKG)是否能改善脂多糖攻毒仔猪的肠道水分和离子稳态,以及这一过程是否涉及AMP活化蛋白激酶(AMPK)途径仍然是未知的。本研究旨在通过调节仔猪腹泻模型中的AMPK途径来探讨日粮中添加AKG对小肠水和离子稳态的影响。试验共选用32只断奶仔猪采用2×2阶乘设计方法;主要因素是日粮(基础日粮或1%AKG日粮)和攻毒(大肠杆菌LPS或盐水)。结果表明,在饲喂基础日粮和AKG组的仔猪中,LPS攻毒组增加了腹泻指数,影响了血清Na^+,K^+,Cl^-,葡萄糖的浓度、AKG及其代谢产物。然而,AKG的添加减轻了了腹泻率并改善了血清参数浓度。大多数AQP(例如,AQP1,AQP3,AQP4,AQP5,AQP8,AQP10和AQP11)和离子转运蛋白(NHE3,ENaC和DRA/PAT1)广泛分布于仔猪的十二指肠和空肠中。同时我们也发现AKG可以上调肠上皮AQPs的表达,但是抑制离子转运蛋白的表达。LPS攻毒降低了空肠和回肠中AMPK通路的基因和蛋白表达(AMPKα1,AMPKα2,SIRT1,PGC-1α,ACC和TORC2)(P <0.05)。值得注意的是,日粮中添加AKG提高了LPS攻毒的仔猪体内蛋白的表达丰度。总的来说,AKG通过AMPK途径在增加水和离子稳态中发挥重要作用。我们的新发现对预防和治疗新生儿肠道功能障碍具有重要意义。