Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình biểu hiện của các yếu tố vận chuyển canxi trong ruột và hấp thu canxi ex-vivo ở ngựa
Tóm tắt
Ở nhiều loài sinh vật, ruột non là nơi chính hấp thụ canxi (Ca2+). Ngựa khác biệt đáng kể so với hầu hết các loài khác về mặt sinh lý của chuyển hóa và tiêu hóa Ca2+. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm thu thập thêm thông tin về sự hấp thụ Ca2+ qua tế bào ở ngựa. Hai cơ chế hấp thụ Ca2+ trong ruột được mô tả: con đường xuyên bào không chủ động và con đường xuyên bào chủ động phụ thuộc vào vitamin D. Cơ chế sau liên quan đến các yếu tố sau: thụ thể vitamin D (VDR), các thành viên của kênh cảm ứng tiềm năng vanilloid 5 và 6 (TRPV5/6), calbindin-D9k (CB), bộ trao đổi Na/Ca (NCX1) và Ca-ATPase màng plasm (PMCA). Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại là khảo sát các mẫu biểu hiện protein và mRNA của VDR, CB và TRPV6 cùng với hấp thụ Ca2+ ex-vivo ở ngựa, được đánh giá bằng RT-PCR định tính và định lượng, blots phương Tây, nhuộm miễn dịch và kỹ thuật buồng Ussing. Mức độ mRNA cao nhất của CB và TRPV6 được phát hiện ở tá tràng so với các phần giữa của hỗng tràng và hồi tràng cũng như một số vị trí của đại tràng. Mức độ mRNA của VDR không thay đổi đáng kể trong toàn bộ ruột. MRNA của TRPV5 không thể phát hiện thấy ở ruột ngựa. Mức độ protein cao nhất của VDR và CB được đo ở tá tràng. Các nghiên cứu về buồng Ussing chỉ cho thấy sự hấp thụ Ca2+ ex-vivo ở tá tràng, nhưng không có ở kết tràng và các vị trí cụ thể của đại tràng. Các phát hiện hiện tại cho thấy TRPV6, CB và VDR có thể tham gia vào quá trình hấp thụ Ca2+ chủ động ở ruột ngựa, như đã mô tả ở các loài động vật có vú khác. TRPV5 có thể không đóng vai trò chính trong quá trình này. Hơn nữa, các mẫu biểu hiện của các yếu tố vận chuyển Ca2+ này và kết quả của quy trình buồng Ussing chỉ ra rằng một phần quan trọng của sự hấp thụ Ca2+ chủ động trong ruột xảy ra ở tá tràng ở loài này.
Từ khóa
#hấp thụ canxi #ruột non #ngựa #vitamin D #TRPV6 #VDR #CBTài liệu tham khảo
de Groot T, Bindels RJ, Hoenderop JG: TRPV5: an ingeniously controlled calcium channel. Kidney Int. 2008, 74 (10): 1241-1246. 10.1038/ki.2008.320.
Bronner F, Pansu D, Stein WD: An analysis of intestinal calcium transport across the rat intestine. Am J Physiol. 1986, 250 (5 Pt 1): G561-569.
van Abel M, Hoenderop JG, van der Kemp AW, van Leeuwen JP, Bindels RJ: Regulation of the epithelial Ca2+ channels in small intestine as studied by quantitative mRNA detection. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2003, 285 (1): G78-85.
Bronner F, Pansu D: Nutritional aspects of calcium absorption. J Nutr. 1999, 129 (1): 9-12.
Eckermann-Ross C: Hormonal regulation and calcium metabolism in the rabbit. Vet Clin North Am Exot Anim Pract. 2008, 11 (1): 139-152. 10.1016/j.cvex.2007.09.002. vii
Peng JB, Chen XZ, Berger UV, Vassilev PM, Tsukaguchi H, Brown EM, Hediger MA: Molecular cloning and characterization of a channel-like transporter mediating intestinal calcium absorption. J Biol Chem. 1999, 274 (32): 22739-22746. 10.1074/jbc.274.32.22739.
Hoenderop JG, Vennekens R, Muller D, Prenen J, Droogmans G, Bindels RJ, Nilius B: Function and expression of the epithelial Ca(2+) channel family: comparison of mammalian ECaC1 and 2. J Physiol. 2001, 537 (Pt 3): 747-761.
Feher JJ, Fullmer CS, Wasserman RH: Role of facilitated diffusion of calcium by calbindin in intestinal calcium absorption. Am J Physiol. 1992, 262 (2 Pt 1): C517-526.
Bronner F: Intestinal calcium absorption: mechanisms and applications. J Nutr. 1987, 117 (8): 1347-1352.
Carafoli E: Calcium pump of the plasma membrane. Physiol Rev. 1991, 71 (1): 129-153.
Wasserman RH, Fullmer CS: Vitamin D and intestinal calcium transport: facts, speculations and hypotheses. J Nutr. 1995, 125 (7 Suppl): 1971S-1979S.
Horst RL, Goff JP, Reinhardt TA: Adapting to the transition between gestation and lactation: differences between rat, human and dairy cow. J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2005, 10 (2): 141-156. 10.1007/s10911-005-5397-x.
Li YC, Bolt MJ, Cao LP, Sitrin MD: Effects of vitamin D receptor inactivation on the expression of calbindins and calcium metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001, 281 (3): E558-564.
Van Cromphaut SJ, Dewerchin M, Hoenderop JG, Stockmans I, Van Herck E, Kato S, Bindels RJ, Collen D, Carmeliet P, Bouillon R, et al: Duodenal calcium absorption in vitamin D receptor-knockout mice: functional and molecular aspects. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98 (23): 13324-13329. 10.1073/pnas.231474698.
Marcus CS, Lengemann FW: Absorption of Ca45 and Sr85 from solid and liquid food at various levels of the alimentary tract of the rat. J Nutr. 1962, 77: 155-160.
Cramer CF: Sites of Calcium Absorption and the Calcium Concentration of Gut Contents in the Dog. Can J Physiol Pharmacol. 1965, 43: 75-78. 10.1139/y65-009.
Wilkens MR, Kunert-Keil C, Brinkmeier H, Schroder B: Expression of calcium channel TRPV6 in ovine epithelial tissue. Vet J. 2009, 182 (2): 294-300. 10.1016/j.tvjl.2008.06.020.
Schryver HG, Craig PH, Hintz HF, Hogue DE, Lowe JE: Site of Calcium Absorption in Horse. J Nutr. 1970, 100 (10): 1127-&.
Rourke KM, Coe S, Kohn CW, Rosol TJ, Mendoza FJ, Toribio RE: Cloning, comparative sequence analysis and mRNA expression of calcium-transporting genes in horses. Gen Comp Endocrinol. 2010, 167 (1): 6-10. 10.1016/j.ygcen.2010.02.022.
Ebel JG, Taylor AN, Wasserman RH: Vitamin D-induced calcium-binding protein of intestinal mucosa. Relation to vitamin D dose level and lag period. Am J Clin Nutr. 1969, 22 (4): 431-436.
Perez AV, Picotto G, Carpentieri AR, Rivoira MA, Peralta Lopez ME, Tolosa de Talamoni NG: Minireview on regulation of intestinal calcium absorption. Emphasis on molecular mechanisms of transcellular pathway. Digestion. 2008, 77 (1): 22-34. 10.1159/000116623.
Schroeter-Vogt C: Immunhistochemische Untersuchung von Calbindin D9k im Darm von Kaninchen. Doktorarbeit. Zürich: Universität Zürich 2010.
de Vries de Heekelingen T: Immunhistochemische Untersuchung zur Verteilung von Vitamin D-Rezeptoren im Darm von Kaninchen. Doktorarbeit. Zürich: Universität Zürich 2008.
Toribio RE: Calcium Disorders. Equine Internal Medicine. 2nd edition. Edited by: S.M.Reed, W.M.Bayly, D.C.Sellon. St. Louis: Elsevier, 2004.
Breidenbach A, Schlumbohm C, Harmeyer J: Peculiarities of vitamin D and of the calcium and phosphate homeostatic system in horses. Vet Res. 1998, 29 (2): 173-186.
Liesegang A, Singer K, Boos A: Vitamin D receptor amounts across different segments of the gastrointestinal tract in Brown Swiss and Holstein Frisean cows of different age. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2008, 92 (3): 316-323. 10.1111/j.1439-0396.2007.00782.x.
GenBank. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/]
Ishigaki Y, Li X, Serin G, Maquat LE: Evidence for a pioneer round of mRNA translation: mRNAs subject to nonsense-mediated decay in mammalian cells are bound by CBP80 and CBP20. Cell. 2001, 106 (5): 607-617. 10.1016/S0092-8674(01)00475-5.
Ussing HH, Zehran K: Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuited isolated frog skin. Acta Physiol Scand. 1951, 23: 110-127. 10.1111/j.1748-1716.1951.tb00800.x.
Holler H, Breves G, Kocabatmaz M, Gerdes H: Flux of calcium across the sheep rumen wall in vivo and in vitro. Q J Exp Physiol. 1988, 73 (4): 609-618.
Lauff K: Einfluss von Calcium und Vitamin D auf den Knochenstoffwechsel und die Intensität der Vitamin D-Rezeptoren- sowie Calbindin D9k-Immunreaktionen im Gastrointestinaltrakt von Ziegenlämmern. Doktorarbeit. Zürich: Universität Zürich 2009.
Sidler-Lauff K, Boos A, Kraenzlin M, Liesegang A: Influence of different calcium supplies and a single vitamin D injection on vitamin D receptor and calbindin D9k immunoreactivities in the gastrointestinal tract of goat kids. J Anim Sci. 2010, 88 (11): 3598-3610. 10.2527/jas.2009-2682.
Schryver HF, Craig PH, Hintz HF: Calcium metabolism in ponies fed varying levels of calcium. J Nutr. 1970, 100 (8): 955-964.
Breves G, Schröder B: Vergleichende Aspekte der gastrointestinalen Calcium-Umsetzungen beim Schwein und Wiederkäuer. Lohmann Information. 2005, 1-3:
Cehak A, Geburek F, Feige K, Schröder B, Breves G: Functional charakterisation of calcium and phosphate transport across the equine intestine. Proc Soc Nutr Physiol: 2009. 2009
Wasserman RH, Fullmer CS: Calcium transport proteins, calcium absorption, and vitamin D. Annu Rev Physiol. 1983, 45: 375-390. 10.1146/annurev.ph.45.030183.002111.
Goff JP, Reinhardt TA, Horst RL: Milk fever and dietary cation-anion balance effects on concentration of vitamin D receptor in tissue of periparturient dairy cows. J Dairy Sci. 1995, 78 (11): 2388-2394. 10.3168/jds.S0022-0302(95)76867-9.
Liesegang A, Riner K, Boos A: Effects of gestation and lactation on vitamin D receptor amounts in goats and sheep. Domest Anim Endocrinol. 2007, 33 (2): 190-202. 10.1016/j.domaniend.2006.05.008.
Boos A, Riner K, Hässig M, Liesegang A: Immunohistochemical demonstration of vitamin D receptor distribution in goat intestines. Cells Tissues Organs. 2007, 186 (2): 121-128. 10.1159/000102540.
Mohri T, Nakajima M, Takagi S, Komagata S, Yokoi T: MicroRNA regulates human vitamin D receptor. Int J Cancer. 2009, 125 (6): 1328-1333. 10.1002/ijc.24459.
Hoenderop JG, Nilius B, Bindels RJ: Epithelial calcium channels: from identification to function and regulation. Pflugers Arch. 2003, 446 (3): 304-308.