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[英]/Robert J. Cousins//Abstract of 8th Asian Congress of Nutrition. Gene regulation by dietary zinc |
目前，已發(fā)現某些膽汁酸、脂肪酸、脂溶性維生素、痕量元素具有能直接影響基因表達的作用。鋅的三種生物作用之一就是作為基因表達的一個(gè)影響因素。另外兩種生物作用表現為酶的作用和組成機體結構的作用。在完整的機體內，這三種作用可能相互關(guān)聯(lián)。膳食中不同鋅水平攝入對基因調節可能具有直接或間接的作用。當鋅敏感性轉錄因子激活基因啟動(dòng)子上的金屬敏感性組件序列（MRE）時(shí)，即表明鋅對基因調節具有直接作用。目前在這一領(lǐng)域的證據提示許多基因具有能激活或增強轉錄的MRE序列。當缺鋅導致需鋅的過(guò)程或結構功能障礙時(shí)，這就是鋅對基因調節的間接機制。鋅需要量超過(guò)膳食鋅的供給量時(shí)（如超過(guò)RDA），通過(guò)干擾正常的信號傳導機制，能激活細胞的新陳代謝或改變細胞的氧化還原狀態(tài)，從而也可能影響基因的調節。通過(guò)膳食鋅的攝入水平或者人體內源性鋅貯存量對金屬硫蛋白基因的MRE調控最終可能導致作為評價(jià)鋅代謝的指標，可以象鐵蛋白和可溶性轉鐵蛋白受體作為鐵狀況的指標那樣被應用。 我們目前的計劃是應用PCR為基礎的技術(shù)研究鋅的基因間的相互作用，通過(guò)RNA差別顯示，篩選出對缺鋅或補鋅敏感的鼠基因。在這一技術(shù)中，mRNA為特定引物一起被逆向轉錄，由此得到的cDNA的序列也被顯示。當與對照組相比較，從鋅減少或鋅增多的動(dòng)物mRNA得來(lái)的特定cDNA大量改變時(shí)，通過(guò)已建立的數據庫分析出那一段cDNA序列，其結果常顯示此cDNA序列與一已知的基因有同源性或一個(gè)已表達的序列片段（EST）有一致性，或者是一個(gè)未知基因序列。 `我們的目標是要明確鋅營(yíng)養、鋅敏感性基因和不同鋅狀態(tài)下生理功能之間的關(guān)系。對鋅缺乏和鋅中毒的研究已見(jiàn)報道，但導致這些生理結果的代謝原因仍然不詳。至今，已報道了許多可被膳食中的鋅水平變化上調或下調的基因和EST。三個(gè)主要與鋅缺乏相關(guān)的上調基因已見(jiàn)報道。縮膽囊素，一種胃腸激素，可以調節胰腺分泌和食物吸收，與鋅缺乏相關(guān)性的厭食、胰腺功能障礙之間存在潛在的關(guān)聯(lián)。Uroguanylin也是一種胃腸激素，他可以增加腸道的液體分泌，與鋅缺乏相關(guān)性的腹瀉有高度相關(guān)。腹瀉是世界許多地區都存在的一個(gè)問(wèn)題。但它可通過(guò)補充鋅來(lái)治療。硒依賴(lài)性谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)與組織氧化損傷的預防有關(guān)。鋅從蛋白質(zhì)諸如金屬硫蛋白（MT）中釋放可能是受氧化控制的影響。由于鋅缺乏減少細胞中的MT，這種氧化還原劑的減少可能導致其它氧化還原蛋白的基因被向上調節，如GPx作為T(mén)氧化還原系統缺乏的代償。 關(guān)于鋅轉運蛋白分子的信息與本課題高度相關(guān)。至少有5種轉運蛋白與鋅代謝有關(guān)，ZnT-1作為第一個(gè)被克隆的轉運蛋白，已顯示在一個(gè)高水平上對膳食鋅敏感。這種蛋白在腸、肝和腎中含量特別豐富，它的基底外側位點(diǎn)與腸道對鋅攝取和腎對鋅的貯留作用有關(guān)。與鋅相關(guān)的這些轉運蛋白基因表達肯定是鋅總體穩態(tài)系統中的重要組成部分。鋅對基因的調節作用已成為微量營(yíng)養元素功能中的一個(gè)被認可的方面。這些鋅敏感性基因中的許多基因具有與健康有關(guān)的功能，它說(shuō)明了鋅在人及動(dòng)物營(yíng)養中的重要性。 （張建摘） |