High Leucine Diets Stimulate Cerebral Branched-Chain Amino Acid Degradation and Modify Serotonin and Ketone Body Concentrations in a Pig Model.
高ロイシン食はブタモデルにおいて脳の分岐鎖アミノ酸分解を刺激し、セロトニンとケトン体濃度を変化させる (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 動物
- 出版年
- 2016
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
ロイシンはタンパク質合成を活性化するため、筋萎縮治療や畜産での利用が期待されるが、過剰摂取は自身の分解を促進する可能性がある。本研究では、ブタに推奨量の2倍(L2)および4倍(L4)のロイシンを含む食餌を与え、組織の分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素(BCKDH)活性と代謝産物への影響を調べた。その結果、L4食は脳(2.5倍)、肝臓(1.8倍)、心筋(1.7倍)でBCKDH活性を有意に増加させたが、膵臓、骨格筋、脂肪組織、腸粘膜では変化がなかった。L2食の効果は弱かった。両高ロイシン食はほぼ全ての組織で遊離バリンとイソロイシン濃度を低下させた。脳ではトリプトファン量が変化し、セロトニン合成に影響を与えた。高ロイシン食群では摂食量が減少し、血漿3-ヒドロキシ酪酸が増加、循環セロトニンが減少した。過剰なロイシンは脳を含む複数の組織でBCKDH活性を刺激し、脳内トリプトファンの変化や血漿代謝産物の変動は、高ロイシン食の筋萎縮治療や筋肉増強への利用を制限する可能性がある。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
In addition to its role as an essential protein component, leucine (Leu) displays several other metabolic functions such as activation of protein synthesis. This property makes it an interesting amino acid for the therapy of human muscle atrophy and for livestock production. However, Leu can stimulate its own degradation via the branched-chain keto acid dehydrogenase complex (BCKDH). To examine the response of several tissues to excessive Leu, pigs were fed diets containing two- (L2) and four-fold (L4) higher Leu contents than the recommended amount (control). We found that the L4 diet led to a pronounced increase in BCKDH activity in the brain (2.5-fold, P < 0.05), liver (1.8-fold, P < 0.05) and cardiac muscle (1.7-fold, P < 0.05), whereas we found no changes in enzyme activity in the pancreas, skeletal muscle, adipose tissue and intestinal mucosa. The L2 diet had only weak effects on BCKDH activity. Both high Leu diets reduced the concentrations of free valine and isoleucine in nearly all tissues. In the brain, high Leu diets modified the amount of tryptophan available: for serotonin synthesis. Compared to the controls, pigs treated with the high Leu diets consumed less food, showed increased plasma concentrations of 3-hydroxybutyrate and reduced levels of circulating serotonin. In conclusion, excessive Leu can stimulate BCKDH activity in several tissues, including the brain. Changes in cerebral tryptophan, along with the changes in amino acid-derived metabolites in the plasma may limit the use of high Leu diets to treat muscle atrophy or to increase muscle growth.
MeSH
DOI 10.1371/journal.pone.0150376
PMID 26930301
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