胆囊收缩素及其抗体对采食调节的机理与应用

文章编号:1008-3464(2006)04-0358-05

胆囊收缩素及其抗体对采食调节的机理与应用

姚康1,2,李铁军1,黄瑞林1,印遇龙1

(1　中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125;2　中国科学院研究生院,北京100039)

摘要:从动物采食的生理调节机制出发,分别对胃肠道分泌的食欲抑制因子胆囊收缩素(CCK )及其抗

体的作用机理进行了综述,旨在为开发新型的具有提高动物采食量的绿色添加剂提供理论基础。

关键词:胆囊收缩素;抗体;采食;生产性能

中图分类号:S816.7 文献标识码:A

Review on mechanisms of cholecystokinin (CC K )and anti -CCK

antibodies in modulating feed intake and utilization of

anti -CCK antibodies in practice

YAO Kang 1,2,LI Tie-jun 1,HUANG Rui-lin 1,YIN Yu-long 1

(1　Institute of Subtro pical A g ricultur e ,the Chinese A cademy of Sciences ,Changsha 410125,China ;

2　T he Graduat e U niv ersity of Chinese A cademy of Sciences ,Beijing 100039,China )

Abstract :Cholecy stokinin (CCK)can depress feed intake.T he mechanism s of CCK and anti-CCK antibodies in modulating feed intake w ere summarized ,and the further substitution of anti -CCK antibodies as the new green additive for antibiotic was also disscused .

Key words :cholecystokinin;antibodies;feed intake;perform ance

采食量是动物生产的基础,采食量不足会严重影响动物的生产性能,提高动物的采食量则可以充分发挥动物的遗传潜能;在特定时期,如疾病后,提高动物的采食量还有利于动物机体的快速恢复;母畜生产后提高其采食量,有利于提高母畜的生产性能,特别是在现代养猪生产中,母猪泌乳期的采食量将会影响产奶量、仔猪营养状况及母猪的再配性能[1～3]。因此,对于动物采食量调控技术的研究,在现代化养猪生产中具有很重要的现实意义。

采食受中枢神经系统(CNS)的控制,下丘脑是控制采食的主要部位,对于下丘脑的破坏会导致动物采食行为的紊乱。CNS 和外周神经可产生多种刺激食欲和抑制食欲的激素及神经递质,这些化合物结合并激活相应的CNS 受体,激活下游通道或调控子,导致摄食行为改变。目前,研究比较多的刺激食欲的神经激素包括:神经肽Y (NPY)、神经肽(Orex in)、黑色素浓缩激素(M CH )、Agouti 相关蛋

第25卷　第4期V ol.25,N o.4

广西农业生物科学Journal of G uang xi Ag ric.and Biol.Science 2006年12月　Dec.,2006　

收稿日期:2005-09-01; 修回日期:2006-04-28。

基金项目:国家973项目(2004CB117502);国家自然科学基金项目(30371038);中国科学院知识创新工程重要方

向项目(K SCX 2-SW -323)。

作者简介:姚康(1981-),男,湖北襄樊人,博士研究生;Email:yao kang _king @yahoo.co m 。

通讯作者:印遇龙,研究员,博士生导师;Email:yiny ulo ng @ 。

白质(AGRP )、生长激素释放激素(grow th hormone releasing hormone ,GHRH )和 -氨基丁酸( -aminobutyric acid ,GABA );食欲负调控因子包括:瘦素(Leptin)、胰高血糖素样肽(GLP-1)、胆囊收缩素(CCK)、CART 和 -黑素细胞刺激素( -M SH)。对于这些调控因子的了解,是研制食欲抑制因子卵黄抗体的基础。目前从采食生理调控机制入手,探索和寻找有效调控动物采食量的新途径已成为人们研究的热点。

1　采食的短期调控和长期调控

在能量稳态(Homeostasis)假说的前提下,人们对摄食量的调解也有了新的认识,动物能量摄入的调控可分为短期调控和长期调控。

1.1　采食量的短期调控

采食的启动受到多种信号因子的作用,然后通过神经传入中枢,由下丘脑综合各方面的信息来决定是否采食,这些信号因子包括代谢产物(如葡萄糖、游离氨基酸),脑脊液离子(Ca 2+、Mg 2+等)以及激素(如瘦素、胰岛素)等,它们大都采用负反馈调节的机制,完成对采食量的短期调节。在诸多因素中,血糖浓度的变化是启动采食的重要信号,当血糖浓度降低到一定的阈值,大脑便“监测”到这种变化,再根据其他外周神经传入的信号,如来自肝脏、胃及肠道的信息来决定启动采食[4];在采食进行过程中,随着食糜对胃肠道的机械作用,以及营养物质的化学作用,产生的某些具有强抑食作用的因子通过刺激外周神经,产生“饱感”信号,这些信号通过神经传入中枢,然后由下丘脑根据各方面的信息对“饱感”信号进行综合,最后决定是否终止摄食。

1.2　采食量的长期调控

长期调控主要基于对体脂储备和能量稳态的维持,参与长期调控的因子如瘦蛋白或瘦素和胰岛素,主要通过与CNS 中的受体结合,对位于中枢的其他神经递质直接产生影响,从而激活或抑制它们的下游通道,完成摄食调控[4]。

短期调节是调控采食量大小的决定因素[5],但其对体脂储备的影响则受到长期调控因素的限制[5],也就是说,长期调控通过对短期摄入调节机制产生影响,并维持动物体能量的平衡。它们对摄食的影响如瘦素、胰岛素等参与长期的能量调控,而胆囊收缩素(CCK )等参与短期的摄食调控。

胆囊收缩素(CCK)具有很强的抑食作用,并在食欲调控中发挥着重要作用[6]

。通过对人体注射CCK,当剂量达到9.2ng/(kg h)时,其摄食量减少了50%,并成剂量效应,另外,动物在进食后血

液中CCK 的浓度达到最大,其中食糜中的脂肪是刺激CCK 释放的有效因子之一[7]。目前,通过减少动

物血液中CCK 的浓度,来提高动物采食量已经成为人们研究的热点之一。2　胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK )

胆囊收缩素(CCK )是1928年由Lvy 和Oldberg 发现并命名的,是一种由胃肠道粘膜I 细胞分泌的多肽类激素。随后其结构和胃肠道功能不断被阐明。1971年M utt 和Jorpes 首先从猪小肠上段分离纯化,并阐明了它是由33个氨基酸组成的多肽。目前,利用分子克隆技术已弄清大部分哺乳动物CCK 的氨基酸序列,其中猪源CCK-33分子结构简式是[7]

:

　1　2　34　5　6　7　8　9　10　11　12　13　14　15　16

Lys-Ala-Pro-Ser -Gly-Arg-Val-Ser-M et-Ile-Lys-Asn-Leu-Gln-Ser -Leu-

17181920212223242526　27 28　29　30

Asp-Pro-Ser-His-Arg-Ile-Ser-Asp-Arg-Asp-T yr (SO 3H)-M et-Gly-Trp-

31 32 33

M et -Asp -Phe -NH 2

由于在不同的器官和组织中被减切和修饰的方式不同,CCK 还存在着多种分子形式(如CCK -58、CCK-39、CCK-8、CCK -5、CCK-4),它们均含具有生物学活性的C 端4肽和C 端氨化羧基端Gly -T rp-Met-Asp-Phe-NH 2,并广泛存在于中枢及外周系统,以神经递质和神经调质的形式发挥着重要的生理作359第4期姚康等:胆囊收缩素及其抗体对采食调节的机理与应用