常见营养物质对肠上皮细胞(IEC)的调控_

常见营养物质对肠上皮细胞（IEC）的调控随着细胞培养技术的不断发展，许多发达国家构建了细胞库，如美国的ATCC、日本东北大学医用细胞资源中心等。

目前，IEC对营养素的利用研究主要集中在氨基酸、维生素、生长因子、脂类等。

因此，IEC的营养素研究逐渐成为分子营养领域的热点之一。

1、谷氨酰胺、精氨酸对IEC的调控
谷氨酰胺（Gln）、精氨酸（Arg）在维持肠道黏膜正常结构、功能和代谢等方面发挥着重要的作用。

其中，Gln广泛参与肠组织的代谢，是肠道内特殊的营养物质，为小肠黏膜提供能源，并参与蛋白质、核酸等的合成，促进IEC的分裂增殖。

有研究表明：Gln及其二肽可通过加速DNA的合成，促进IEC的分裂增殖。

同时，Gln还可提高鸟氨酸脱羧酶（ODC）的活性，经多胺途径促进体外培养IEC的分裂增殖。

谢建新等研究发现，联合应用生长激素(GH)和Gln能够促进IEC的分裂增殖，其机制可能通过上调IEC c-fos和
c-jun基因表达或调节谷氨酰胺酶（GA）及ODC活性来发挥其作用。

Rhoads等也观察到Gln可上调体外培养IECc-fos、c-jun mRNA的表达。

小肠是Arg代谢的重要场所，Arg能维持肠黏膜形态和功能的完整，促进IEC增殖或抑制其凋亡；其机制可能与Arg的多胺代谢途径有关。

伍烽等研究发现，Arg可促进体外培养IEC的生长；而联合应用Arg与Gln则其营养价值作用下降。

任建安等和Sukhotnik 等报道，大鼠烧伤后，添加Arg可促进肠道黏膜上皮的增殖，并使烧伤后肠黏膜开始恢复的时间提前。

2、维生素对IEC的调控
维生素是体内重要的小分子化合物，构成了体内多种酶的活性基团，在细胞代谢中起调节及控制作用，是细胞正常代谢必不可少的物质。

体外实验研究表明，小鼠日粮中缺乏维生素，IEC绒毛的结构和功能均发生改变，并致使IEC凋亡。

Lakshmi等研究也表明：限饲小鼠维生素，可使IEC凋亡数增加；且IEC抗氧化因子（Bcl）表达量也相应降低；而复合维生素或VE的补饲则可促进细胞增殖，核黄素及叶酸则部分地减少细胞凋亡。

Chanchevalap等则报道，全反式维甲酸（ATRA）可抑制IEC-6G1细胞增殖期，该作用与调控细胞增殖的转录蛋白（KLF5）mRNA的表达水平及启动子的活性下降有关；相反地，将病毒KLF5质粒启动子转染于IEC-6细胞，可消除ATRA对IEC-6生长的抑制作用；提示ATRA 可通过降低KLF5的表达抑制IEC-6增殖。

Andressa等通过体外实验，发现视黄醇可保护梭状芽孢杆菌感染的肠上皮屏障的破坏作用。

此外，Boyer等证实钠-VC系统转运载体蛋白
1（SVCT1）在人结肠癌细胞株（Caco-2）顶膜中大量表达，钠-VC系统转运载体蛋白2（SVCT2）则在基膜中表达；且SVCT1的表达可增加VC的转运速率，而SVCT2的表达则可提高IEC对VC的吸收率。

3、生长因子对IEC的调控
现已证实，许多生长因子如胰岛素、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、表皮生长因子（EGF）、转化因子（TGFs）、人生长激素（HGH）、肝细胞生长因子（HGF）以及碱性成纤维生长因子（BFGF）等对动物IEC的增殖、生长、分化起着重要的作用。

Tetreault等报道，EGF、TGF-α、HGF、IGFs可促进损伤小鼠肠上皮的修复，并认为生长因子可调控IEC 的形态、迁移及增殖，并实现损伤IEC的再生。

研究也表明：EGF在早期肠道发育过程中发挥着重要的作用，如其受体EGFR可经MAPK途径诱导p21基因的表达，并激活p21转录产物E2F的活性及Rb磷酸化作用，实现IEC的增殖；EGFR还可通过其受体激酶的激活作用保护多胺衰竭的IEC。

而TGF-β可增加肠上皮细胞对Gln的转运活性，并通过调控Gln转运蛋白的转录及传递蛋白的翻译过程，实现其对Gln的吸收。

此外，TGF-β的失活可作为结肠、直肠癌变的信号；IGF-1则可通过磷脂酰肌醇激酶的激活作用促进细胞增殖,保护IEC免受由氧化应激所致的凋亡。

Staloch等将转基因小鼠肝脏脂肪酸结合蛋白(Fabp1)启动子激活肠隐窝及绒毛上皮细胞的增殖,发现肝细胞核因子1(HNF-1)、C/EBP、CDX受体家族的互作效应可调控肠隐窝及绒毛基因的转录。

Juno等发现血清中的因子可刺激小鼠小肠切除后IEC 的增殖。

4、脂类对IEC的调控
IEC除能利用氨基酸、维生素、生长因子外，还能利用多种脂类，如游离脂肪酸、共轭亚油酸、类脂等。

Luciano等研究认为，短链脂肪酸是IEC的主要营养物质，可调控肠道内钠离子吸收，并诱导表皮细胞增生及肠粘液的分泌。

而Hass等研究表明丁酸钠能抑制结肠上皮细胞的凋亡。

另有研究表明，共轭亚油酸不仅可以促进小鼠结肠结膜上皮细胞Bax/Bcl2mRNA的合成率，还可促进猪结肠粘PGE2的分泌、PPAR-γmRNA的表达。

而白雪等发现牛磺酸对于高原缺氧状态下的小鼠IEC损伤具有明显的保护作用。

Ilback在对类脂的研究时发现，过量的类脂使肠上皮细胞膜不稳定，诱导并改变肠上皮细胞的紧密连接，使肠上皮细胞黏膜损伤，增大其渗透性。

5、其它营养素对IEC的调控
除上述的营养物质外，多种营养物质均可调控IEC的生长、增殖和分化等。

Cai等研
究表明：唾液腺中合成的富组蛋白Hst及唾液蛋白1B4对于肠道的防御功能具有重要作用，可有效阻止单宁酸等有害物质在肠道中的吸收。

Alston-Mills等则发现α-乳清蛋白可以促进IEC的增殖和分化。

此外，蛋白酶解物、外源核苷酸、钙等均可被IEC吸收和利用，并调控IEC的生长、分化以及凋亡。