膠原蛋白是細胞外基質(zhì)的主要組成成分,在組織形態(tài)、細胞黏附、趨化、遷移、損傷修復(fù)等生理過程中發(fā)揮重要作用。近年來研究發(fā)現(xiàn),膠原蛋白能夠調(diào)節(jié)動物腸道形態(tài)和腸道屏障功能,并在腸道組織免疫微環(huán)境中發(fā)揮重要作用,而膠原蛋白的嚴(yán)重缺失或過度沉積會引起腸道疾病,提示膠原蛋白動態(tài)平衡對于維持動物腸道健康意義重大。然而,在畜禽上有關(guān)腸道膠原蛋白的研究還未引起足夠重視。因此,本文綜述了膠原蛋白的結(jié)構(gòu)分類、動態(tài)平衡調(diào)控機理及其對腸道健康的影響,并總結(jié)了細胞因子及營養(yǎng)物質(zhì)對膠原蛋白的調(diào)控作用,以期為營養(yǎng)調(diào)控畜禽腸道膠原蛋白、改善腸道健康提供參考。 

【文章來源】：動物營養(yǎng)學(xué)報. 2020,32(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

前膠原的結(jié)構(gòu)和加工

綜上所述，膠原蛋白能夠調(diào)節(jié)動物腸道屏障功能和免疫功能，在腸道組織免疫微環(huán)境中發(fā)揮重要作用，而膠原蛋白的嚴(yán)重缺失或者過度沉積都會引起動物腸道疾病，提示膠原蛋白動態(tài)平衡對于維持動物腸道健康意義重大。研究表明，晝夜節(jié)律、MMPs/TIMPs等調(diào)控膠原蛋白的動態(tài)平衡，且維生素D3、DP、RSV、IGF等營養(yǎng)因子對膠原蛋白具有調(diào)控作用。然而，在畜禽上有關(guān)膠原蛋白調(diào)控腸道健康的研究較少，且膠原蛋白調(diào)控畜禽腸道營養(yǎng)物質(zhì)吸收、腸道免疫微環(huán)境及其機制的研究更是缺乏。鑒于膠原蛋白在腸道組織微環(huán)境的重要作用，后續(xù)研究可能應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面：1）畜禽腸道膠原蛋白的合成、分泌及降解途徑；2）膠原蛋白調(diào)控畜禽腸道營養(yǎng)物質(zhì)吸收轉(zhuǎn)運的作用機理；3）膠原蛋白對畜禽腸道免疫微環(huán)境的調(diào)控作用。通過有針對性地深入研究，以期為營養(yǎng)調(diào)控腸道膠原蛋白動態(tài)平衡、改善畜禽腸道健康提供新方向。

膠原蛋白在胚胎發(fā)生過程中形成，在動物5～8的生命周期中保持不變，早期研究認為膠原蛋白是靜態(tài)不更新的[25]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，運動會提高機體組織液中Ⅰ型前膠原蛋白（procollagen-Ⅰ，PC-Ⅰ）的表達，成纖維細胞在機械刺激下會合成膠原蛋白[26]。血液和軟骨組織中膠原蛋白的合成和降解存在晝夜節(jié)律，特異性破壞生物鐘會導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的進行性退化和椎間盤纖維化[27-28]。因此，膠原蛋白的合成、分泌和降解依賴于晝夜節(jié)律，破壞動物晝夜節(jié)律會降低膠原蛋白的彈性和強度，并使膠原蛋白纖維堆積和結(jié)構(gòu)紊亂[29]。在1個晝夜周期中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通道蛋白61(secretory protein 61,SEC61）、運輸和高爾基體組織1(the transport and golgi organization 1,TANGO1）、磷酸二酯酶4D(recombinant phosphodiesterase 4D,PDE4D）和囊泡分選蛋白33B(vacuolar protein sorting 33 homolog B,VPS33B）分別位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高基室和高爾基后室的入口和出口處，調(diào)節(jié)膠原蛋白分泌，對應(yīng)著膠原蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成-加工修飾-分泌的過程，具有24 h節(jié)律性。一方面，根據(jù)關(guān)鍵基因（SEC61A1、TAN-GO1、PDE4D和VSP33B）在分子鐘上的晝夜節(jié)律表達，膠原蛋白分泌受到晝夜節(jié)律控制。SEC61是一個轉(zhuǎn)座子，負責(zé)調(diào)控基因表達，TAN-GO1負責(zé)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分泌蛋白的“裝車”，PDE4D負責(zé)膠原蛋白的轉(zhuǎn)運，而VPS33B在膠原翻譯后起到修飾作用[29]。另一方面，膠原纖維降解酶（CTSK）的表達也具有晝夜節(jié)律性，大約在光照后3 h達到高峰[30]。膠原蛋白隨著CTSK的表達升高而逐漸降解。在正常的晝夜節(jié)律下，每天在夜間合成前膠原和白天合成膠原纖維，白天CTSK有節(jié)奏性降解膠原蛋白，維持膠原蛋白的動態(tài)平衡（圖2）。2.2 基質(zhì)降解酶系統(tǒng)對膠原蛋白的調(diào)控作用

【參考文獻】：
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