缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸及其最佳组合对MAC-T细胞合成α-酪蛋白的影响

本研究旨在提高奶牛的产奶量和乳品质。以体外培养的MAC-T细胞为模型，探讨缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸及其最佳组合对MAC-T细胞合成α-酪蛋白的影响。经12小时血清饥饿后，分别向MAC-T细胞添加不同浓度的每种氨基酸。使用ELISA确定缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸的适宜浓度范围和最佳水平。采用响应面法确定三种氨基酸的最佳组合。然后将联合处理组（MIX组）中α-酪蛋白的合成与在各自最佳浓度下获得的结果进行比较，并通过ELISA进行验证。此外，通过RT-qPCR分析编码α-酪蛋白的基因和mTOR信号通路关键组分的mRNA表达水平，并通过Western blot评估蛋白质磷酸化水平。为确认mTOR通路的功能参与，进行了基于雷帕霉素的抑制试验。MAC-T细胞中α-酪蛋白合成在缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸浓度分别为4×Val（25.528 mmol/L）、1×Lys（7.364 mmol/L）和0.5×Thr（1.473 mmol/L）时观察到最大刺激。确定最佳氨基酸组合（MIX）为缬氨酸:赖氨酸:苏氨酸=36.114:9.027:4.602 mmol/L。MIX组中α-酪蛋白的合成显著高于任何单个氨基酸补充组（p < 0.01）。补充MIX培养基显著上调α-酪蛋白编码基因（CSN1S1和CSN1S2）和mTOR信号通路关键组分（ragA-D、mTOR、MLST8、RPTOR、EIF4EBP1、EIF4E、S6K1、EEF2和RPS6）的相对mRNA表达，并增强mTOR通路相关蛋白（mTOR、S6K1、4EBP1、RPS6和eEF2）的磷酸化水平（p < 0.01）。雷帕霉素处理显著抑制这些基因的mRNA表达，降低蛋白质磷酸化，并抑制α-酪蛋白合成（p < 0.01）；然而，与最佳氨基酸组合共同补充部分减轻了这种抑制，表明MIX制剂具有保护性调节作用。确定缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸的最佳组合为36.114:9.027:4.602 mmol/L，对应约8:2:1的摩尔比。这一特定比例通过激活mTOR信号通路显著促进MAC-T细胞中α-酪蛋白的合成。