血浆必需氨基酸浓度与细胞自噬程度相关性分析.pdf

·2 8 8· 西医 太学学报 ( J S h a n x i M e d U n i v )2 0 1 0 年 4 月， 4 1( 4 血浆必需氨基 酸浓度与细胞 自噬程度相关性分析 王慧俐 ， 邱 龄， 李艳芳 ( 山西医科大学第二临床医学院心内科， 太原 0 3 0 0 0 1 ) 摘要 ： 目的探讨血浆必需氨基酸浓度 对细胞 自噬程度 的影 响 方法老龄 大 鼠按体 重随机分 为 A组 ( 正 常饮食对 照 组 ) 、 B组 ( 1 d自由饮食 1 d 禁食 ) 、 C组( 5 d自由饮食 2 d禁食 ) 3组 ， 每组 1 0只饲养 5个月后活体 状态下取 1 a m 肝脏组 织4℃保存； 心脏采血 ， 经抗凝 、 离心、 去蛋白后取上清液 一 7 0℃保存透射电镜观察各组肝脏细胞 自噬泡的数量； 高效液相 色谱法( H P L C ) 检测各组血浆必需氨基酸含量； S p e a r ma n秩相关分析两者之间的相关性 结果与 A组相比， B组和 c组 自噬泡占细胞质总面积的比值均明显提高( P 0 ． 0 5 ) 相关性分析显示缬氨 酸浓度与细胞 自噬程度 的相关性最大( r ：一 0 ． 7 7 9 ， P 0 ． 0 5 ) ． T h e c o n c e n t r a t i o n o f v al i n e s h o w e d t h e ma x i m u m c o r r e l a t i o n w i t h t h e l e v e l o f a u t o p h a g y ( r =一 0 ． 7 7 9 ， P 0 ． 0 5 ) 。

2 ． 3 血浆氨基酸浓度与细胞 自噬程度 的关 系 采 山西医科大学学报 ( J S h a n x i )2 0 Q生 旦 ： !( 用 S p e a r ma n秩相关计算血浆氨基酸浓度 和 自噬泡 占细胞质总面积的比值的相关性， 结果显示缬氨酸 与细胞 自噬相关性最大 ( r =一 0 ． 7 7 9 ， P< 0 ． O 1 ) ， 赖 氨酸相关性最小 ( r=一0 ． 5 1 7， P<0 ． O 1 ) ， 苯丙 氨 酸、 蛋氨酸 、 亮氨酸与细胞 自噬的相关系数分别 为 一0 ． 5 6 6 ， 一 0 ． 5 2 7和 一 0 ． 5 3 1 ， 均 P< 0 ． 0 1 其余氨 基酸与细胞 自噬无相关性 3 讨 论 细胞 自噬是生物在发育、 老化 过程 中存在的一 个净化 自身受损蛋 白质或细胞器 的机制 ， 贯穿于正 常细胞生长发育和生理病理过程 ， 对于维持蛋 白质 代谢平衡及细胞内环境稳定起重要 的作用， 在防止 神经退行性病变 、 肿瘤 、 病原微生物感染等疾病及延 长寿命起积极作用 j ， 因此对细胞 自噬作用的研究 不仅有理论意义也具有重要的应用价值。

随着年龄 的增加 自噬功 能下降造成异常蛋 白 质、 D N A以及细胞器进行性的积聚 ， 这些积聚 的蛋 白质分 子 是 老 化 与许 多 急、 慢 性 疾 病 的主 要 病 因L 2 ] 在大鼠长期 的刺激 自噬可延缓衰 老 J 肿 瘤细胞中 自噬能力明显低 于正常细胞， 因其对血浆 氨基酸降低 或高细胞 密度等 因素反应迟钝 J 可 见对 自噬诱导或抑制 的研究具有重要的意义细胞 自噬信号的调控 目前研究较 多的是 mT O R信号途 径 T O R激酶是 氨基酸 、 A T P和激 素的感受 器， 对细胞生长具有重要调节作用 ， 抑制 自噬的发生 ， 是 自噬的负调控分子 自噬 的消长受多 因素的影 响 ， 饥饿( 尤其是氨基酸减少 ) 、 胰高血糖素可 以 诱导 自噬； 胰岛素抑制 自噬他们 的作用点在于影 响血浆氨基酸的浓度 ， 当氨基酸浓度降低时 ， 自噬启 动 ； 相反 自噬被抑制 细胞 自噬活性随年龄增 加而下降 ， 这种下降可能与年龄相关 的消化吸收后 氨基酸水平的增加和／ 或基础水平胰 岛素受体信号 传导途径 的增加有关_ 8 j 推断当氨基酸水平升 高 时激活 T O R激酶抑制 了自噬的发生 ， 相反则激活 自 噬 。

由此可见血浆氨基酸水平 和细胞 自噬 的程 度密切相关 ， 探讨从血浆氨基酸水平调节细胞 自噬 程度的研究 目前 国内外较少 本实验采用两种不同的禁食方式使大鼠定期处 于饥饿状态 ， 经过一段时间干预后检测大鼠血浆 中 必需氨基酸的浓度 ， 结果显示两干预组 中缬氨酸 、 蛋 氨酸、 苯丙氨酸、 亮氨酸和赖氨酸的浓度较对照组 明 显降低 ， 差异有统计学意义 ， 而两组之间比较差异无 统计学意义 ， 其余必需氨基酸三组 间比较差异均无 ·2 91· 统计学意义计算自噬泡占胞质总面积的比值显示 两干预组的该比值明显大 于对照组 ， 差异有统计学 意义 ， 而两组之间 比较差异无统计学 意义由此可 见与正常饮食对照组相比， 两干预组中缬氨酸、 蛋氨 酸 、 苯丙氨酸、 亮氨酸和赖氨酸 的浓度均明显降低 ， 细胞 自噬程度均 明显增强 但两种不 同的禁食方式 对该结果的影响无统计学差异 相关性分析显示缬 氨酸浓度与细胞 自噬程度 的相关性最大 ， 赖氨酸的 相关性最小， 苯丙氨酸、 蛋氨酸和亮氨酸的浓度与细 胞 自噬程度相关系数介于二者之间通过实验我们 可知定期饥饿可降低某些血浆必需氨基酸浓度和增 强细胞发生 自体吞噬的程度 ， 相关性分析显示这些 必需氨基酸的浓度 和细胞 自噬的程度呈负相关 ， 其 中缬氨酸、 苯丙氨酸 、 蛋氨酸 、 亮氨酸和赖氨酸 的浓 度对细胞 自噬的程 度影响较大 ， 实验采用 的两种不 同禁食方式对血浆氨基酸及细胞 自噬的影响无明显 的统计学差异。

我们推测通过调节血浆氨基酸的水 平来调控细胞 自噬将是细胞 自噬在临床应用中的一 个方向低血浆氨基酸水平是否 通过抑制 T O R激 酶激活了 m T O R信号途径进 而增强 了细胞发生 自 体吞噬及其相应的细胞机制和非必需氨基酸对细胞 自噬的影 响等将有待于进一步研究 参考文献 ： [ 1 ] S h i n t a n i T， D i o n s l c y D J ． A u t o p h a g y i n h e a l t h y a n d d i s e a s e ： a d o u b — l e — e d g e d s w o r d [ J ] ． S c i e n c e ， 2 0 0 4， 3 0 6 ( 3 ) ： 9 9 0— 9 9 5 ． [ 2 ] E s k e l i n e n E L， S a f t i g P ． A u t o p h a g y ： a l y s o s o ma l d e g r a d a t i o n p a t h · w a y w i t h a c e n t r a l r o l e i n h e a l t h a n d d i s e ase [ J ] ． B i o c h i m B i o p h y s A c t a ， 2 0 0 9， 1 7 9 3 ( 4) ： 6 6 4— 6 7 3 ． [ 3 ] 张发仁 ， 许丽艳． 自噬的概述 [ J ] ． 汕头 大学 医学院学报 ， 2 0 0 5 ， 1 8 ( 4 ) ： 2 5 0— 2 5 3 ． [ 4 ] B e r g a mi n i E， C a v a l l i n i G， D o n a t i A， e t a 1 ． T h e r o l e o f a u t o p h a g y i n a g i n g -· I t s e s s e n t i a l p a r t i n t h e a n t i ·- a g i n g me c h a n i s m o f c a l o ri c r e -- s t r i c t i o n [ J ] ． A n n N Y A c a d S c i ， 2 0 0 7 ， 1 1 1 4： 6 9—7 8 ． [ 5 ] Wa n g C W， K l i o m s k y D J ． T h e m o l e c u l a r m e c h a n i s m o f a u t o p h a g y [ J ] ． M o l Me d ， 2 0 0 3， 9 ( 3 ) ： 6 5— 7 6 ． [ 6] C h a n g Y Y， J u h 6 s z G， G o r a k s h a — Hi c k s P ， e t a 1 ． N u t ri e n t — d e p e n d e n t r e g u l a t i o n o f a t o p h a g y t h r o u g h t h e t a r g e t o f r a p a my c i n p a t h wa y [ J ] ． B i o c h e m S o c T r a n s ， 2 0 0 9 ， 3 7 ( 1 ) ： 2 3 2— 2 3 6 ． [ 7 ]R y t e r S W， L e e S J ， S mi t h A， e t a 1 ． A u t o p h a g y i n v a s c u l ar d i s e ase [ J ] ． P r o c A m T h o r a c S o e ， 2 0 1 0 ， 7 ( 1 ) ： 4 0—4 7 ． [ 8 ] D ro g e W． A u t o p h a g y a n d a n g ——i m p 0 n a n c e o f a m i n o a c i d l e v e l s [ J ] ． Me e h A g e i n g D e v ， 2 0 0 4， 1 2 5 ( 3 ) ： 1 6 1 —1 6 8 ． 作者简 介 ： 王 慧 俐 ， 女 ， 1 9 8 2—0 3生 ， 在 读 硕 士 ， E — m a i l ： wa n g h u i l i x p @ 1 2 6． c o rn． [ 收稿 日期 ： 2 0 1 0一O 1 一l 4 ] 。