[论文解读] $β$-Carotene bioavailability and conversion efficiency are significantly affected by sex in rats. First observation suggesting a possible hormetic regulation of vitamin A metabolism in female rats

Patrick Borel, Romane Troadec+10 more|PubMed|Oct 14, 2021

Retinoids in leukemia and cellular processes参考文献 61被引用 11

一句话总结

本研究表明，尽管膳食维生素A水平未变，雌性大鼠的β-胡萝卜素生物利用度及其转化为维生素A的效率显著高于雄性大鼠。雌性大鼠对维生素A摄入表现出U型基因表达反应，提示维生素A代谢存在激素样调节作用，其血浆视黄醇水平较低，而肝脏游离视黄醇水平较高，与雄性大鼠相比存在差异。

ABSTRACT

β-Carotene bioavailability and conversion efficiency to VA are affected by the sex of rats. Results of gene expression suggest a hormetic regulation of VA metabolism in female rats.

研究动机与目标

• 调查大鼠中β-胡萝卜素生物利用度及转化为维生素A的性别差异。
• 研究不同膳食维生素A水平对肝脏和肠道维生素A代谢的影响。
• 评估不同维生素A摄入水平下雌性大鼠肠道和肝脏中基因表达模式及蛋白质水平（RBP4、BCO1、SR-BI）。
• 确定维生素A代谢是否表现出激素样调节作用，特别是雌性大鼠中的表现。
• 阐明在不同维生素A摄入条件下，视黄醇在血浆和肝脏中分布与储存的性别特异性反应。

提出的方法

• 成年雄性和雌性大鼠分别饲喂含400、2300或9,858 IU/kg维生素A的饲料，持续31–33周。
• 通过强制灌胃给予β-胡萝卜素后，测定餐后血浆中β-胡萝卜素和视黄基棕榈酸酯浓度，以评估生物利用度和转化效率。
• 定量测定肝脏和血浆中的视黄醇水平，以评估维生素A营养状况。
• 分析肠道和肝脏组织中关键维生素A代谢调节基因（如BCO1、RBP4、SR-BI）的基因表达。
• 测定雌性大鼠肠道和肝脏组织中RBP4、BCO1和SR-BI的蛋白质水平。
• 评估基因表达对膳食维生素A摄入量的剂量-反应关系，以识别提示激素样作用的U型曲线。

实验结果

研究问题

• RQ1 性别是否影响大鼠中β-胡萝卜素的生物利用度及其转化为维生素A的效率？
• RQ2 不同膳食维生素A摄入量如何影响雌性大鼠肠道和肝脏中的基因表达？
• RQ3 在不同维生素A摄入水平下，是否存在血浆和肝脏中视黄醇浓度的性别特异性差异？
• RQ4 是否存在维生素A代谢中激素样调节的证据，特别是在雌性大鼠中？
• RQ5 RBP4、BCO1和SR-BI的蛋白质水平在雌性大鼠中与膳食维生素A摄入量及基因表达的相关性如何？

主要发现

• 雌性大鼠的β-胡萝卜素生物利用度显著高于雄性大鼠，而转化为维生素A的效率较低。
• 雌性大鼠的血浆视黄醇浓度较低，而肝脏游离视黄醇浓度高于雄性大鼠，提示视黄醇分布发生改变。
• 大多数与维生素A代谢相关的基因在雌性大鼠中对膳食维生素A摄入表现出U型剂量-反应曲线，提示存在激素样调节。
• 在两性中均未观察到膳食维生素A含量对β-胡萝卜素生物利用度或转化效率的显著影响。
• 雌性大鼠肠道和肝脏中RBP4、BCO1和SR-BI的蛋白质水平与观察到的基因表达模式一致，并表现出激素调节特征。
• 本研究首次基于不同维生素A摄入量下非线性基因表达反应，提供了维生素A代谢中可能存在激素样调节的证据，尤其在雌性大鼠中。