【摘要】：人類由于缺乏N-羥乙酰神經(jīng)氨酸(N-glycolylneuraminic acid,Neu5Gc)合成關(guān)鍵酶——胞苷-磷酸-N-乙酰神經(jīng)氨酸羥化酶(CMP-N-acetylneuraminic acid hydroxylase,CMAH)而不能合成Neu5Gc,人體內(nèi)的Neu5Gc主要通過紅肉的攝入而積累。結(jié)合態(tài)的Neu5Gc具有引發(fā)人體炎癥的生物學(xué)功能,進(jìn)而引發(fā)一系列慢性疾病。為探究降低紅肉中的Neu5Gc,本文以大白鼠和香豬為實(shí)驗(yàn)對象,采用熒光高效液相色譜(High-performance liquid Chr omatograp,HPLC-FLD)分析方法,研究了利用染料木黃酮(Genistein,Gen)(300 m g/(Kg·d))和胞苷-5`磷酸(Cytidine 5'-monophosphate,5`-CMP)(1 mg/(Kg·d))灌胃大白鼠15 d、30 d、45 d、60 d時(shí),大白鼠左后腿肌肉、腎臟、肝臟組織中Neu5Gc含量的變化情況,根據(jù)大白鼠左后腿肌肉、腎臟、肝臟組織中Neu5Gc含量確定有效抑制劑;并利用0.5 mg/(Kg·d)、2 mg/(Kg·d)、3 mg/(Kg·d)5'-CMP灌胃大白鼠30 d確定最佳作用劑量;進(jìn)而將有效添加劑及其最佳計(jì)量應(yīng)用于香豬養(yǎng)殖,開展影響效果的驗(yàn)證研究及其抑制Neu5Gc合成的機(jī)制探討。本研究開展的主要內(nèi)容、結(jié)果和結(jié)論具體介紹如下:(1)Gen和5'-CMP對大白鼠體內(nèi)Neu5Gc生物合成的干預(yù)作用研究顯示:5'-CMP和Gen均對大白鼠體內(nèi)Neu5Gc的合成具有干預(yù)作用,5'-CMP的抑制作用強(qiáng)于Gen。5'-CMP和Gen對Neu5Gc合成的抑制作用均隨灌胃時(shí)間增加發(fā)生先增大、后減小的變化,且均在灌胃30 d時(shí)抑制效果最佳(P0.01)。(2)5'-CMP濃度梯度干預(yù)大白鼠體內(nèi)Neu5Gc生物合成研究結(jié)果揭示:不同濃度的5'-CMP對大白鼠體內(nèi)Neu5Gc生物合成的干預(yù)效果不同。用0.5 mg/(Kg·d)、1 mg/(Kg·d)、2 mg/(Kg·d)、3 mg/(Kg·d)的5'-CMP分別灌胃大白鼠30 d后發(fā)現(xiàn),濃度為1 mg/(Kg·d)的5'-CMP對大白鼠體內(nèi)Neu5Gc生物合成的干預(yù)最為有效(P0.01)。(3)根據(jù)前期篩選出有效抑制劑的最佳濃度(1 mg/(Kg·d)),將其最佳濃度添加到香豬基礎(chǔ)飼料中并分別飼養(yǎng)3月齡、6月齡、9月齡香豬30 d。5'-CMP干預(yù)不同年齡段香豬體內(nèi)Neu5Gc生物合成及其對背最長肌肉質(zhì)理化特性和營養(yǎng)素影響的研究結(jié)果揭示:5'-CMP可有效降低香豬體內(nèi)Neu5Gc的含量;在香豬6月齡時(shí)添加5'-CMP對香豬體內(nèi)Neu5Gc含量的干預(yù)效果最好(P0.01),并提高了鮮味氨基酸和必須按氨基酸的含量(P0.05),且對香豬的肉質(zhì)理化特性無明顯影響(P0.05)。(4)采用Gen與唾液酸轉(zhuǎn)移酶(Sialyltransferase,ST)分子對接初步探討了Gen干預(yù)Neu5Gc生物合成的機(jī)制。Gen與ST活性位點(diǎn)殘基His319、Ser151、Gly293、Thr328形成氫鍵,與殘基His302、His301、Trp300、Ser271、Phe292、Thr328、Ser325、Ile274形成疏水作用,由此得知分子間的弱相互作用是導(dǎo)致Gen抑制ST活性的主要原因。而5'-CMP為Neu5Gc合成的底物抑制劑,影響了關(guān)鍵酶CMAH的活性,進(jìn)而抑制了Neu5Gc的生物合成。
【圖文】：

人體中 Neu5Gc 的可能合成途徑（據(jù) Malykh 等（2003）、范杏丹和李紅衛(wèi)（ossible synthesis pathways of Neu5Gc in human body (Malykh et al., 2003; Fan c 與疾病的關(guān)系c 可能是一種重要的人類特異性 異種自身抗原 ，在腫瘤發(fā)生和血和識別作用（Pearce and Varki, 2010）。Hedlund 等（2008）研究表5Gc 的積累主要是其共價(jià)鍵連接到多糖類物質(zhì)上，腫瘤組織中積累5Gc 的抗體相互作用，進(jìn)而引發(fā)慢性炎癥，促進(jìn)腫瘤組織體積的增因缺陷型（敲除 CMAH 基因）小鼠進(jìn)行模擬人體攝入 Neu5Gc 的鼠（CMAH 基因正常表達(dá)的小鼠）作為對照實(shí)驗(yàn)，，利用腹腔注射的

; Hurum and Rohrer, 2011; Samraj et al., 2014）。針對 CMAH 基因缺陷型小鼠的實(shí)驗(yàn)，CMAH 是唯一能夠生成游離態(tài) Neu5Gc 的酶，該酶或編碼的基因存在于大多數(shù)的、脊椎和半脊椎動物中（Kawano et al., 1995; Martensen et al., 2001; Hedlund et al.,i et al., 2009; Bergfeld et al., 2012; Ikeda et al., 2012）。但是人類由于編碼 CMAH 基顯子丟失，導(dǎo)致 CMAH 失去活性而不能合成 Neu5Gc（Irie et al., 1998; Hayakawa; Chou et al., 2002; Peri et al., 2018）。ST 是一類糖基轉(zhuǎn)移酶，它以 CMP-Neu5Ac 為液酸殘基 Neu5Ac 以 ɑ-2,3、ɑ-2,6 或 ɑ-2,8 糖苷鍵的形式轉(zhuǎn)移至新的糖基受體上形成苷化合物（王亞娟和邢國文，2011），CMP-Neu5Ac 是 ST 的唯一底物，所以 CMP-N度是影響結(jié)合態(tài) Neu5Gc 生成的重要因素。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O657.72;TS251.7


本文編號：2634103