仔猪肠道屏障功用障碍是诱发肠道炎症性疾病的要害危险要素，严重威胁养殖健康。锌作为中心调控因子，被证明可经过增强肠道上皮发育与屏障完整性减轻炎症损害。AKT作为要害调控纽带，不只促进严密连接蛋白的组成与定位，还能按捺上皮细胞凋亡并加快损害修正。而氧化锌和低蛋白日粮作为防备断奶仔猪腹泻的重要养分办法，是否经过AKT信号通路调控仔猪肠道屏障功用，以及低蛋白日粮是因为缺少哪些氨基酸发挥首要效应仍不清晰。

  首要，在动物模型层面，研讨团队根据断奶仔猪腹泻模型发现：接连5天弥补氧化锌（ZnO）显着进步结肠安排Zn水平，显着下降结肠安排中促炎因子的表达水平，一起进步抗炎因子的表达。此外，ZnO对仔猪肠道屏障展现出显着的维护效能：不只显着上调了肠道严密连接蛋白的表达，还在安排学上有用缓解肠道损害、削减腹泻症状的效果。转录组测序提醒，ZnO处理显着激活了肠道安排中PI3K-AKT信号通路。锌离子的这一生物学效应在小鼠DSS诱导结肠炎模型中经过ZnO纳米颗粒（ZnO NPs）干涉试验得到验证，进一步印证了锌对肠道屏障的要害维护效果。

  在分子机制层面，研讨之后发现锌激活AKT通路不依赖经典的锌感知蛋白（如GPR39、ZIP宗族转运蛋白），而经过新判定的锌伴侣蛋白ZNG1及其靶向投递的甲硫氨酸氨基肽酶metaP1发挥效果。研讨成果为，不同锌盐（ZnSO4、ZnCl2、Zn（NO3）2）处理均可显着促进肠上皮细胞中AKT要害位点（Ser473、Thr308）的磷酸化水平以及下流mTORC1信号的激活，敲低ZNG1或metaP1后该效应被彻底按捺。进一步研讨显现，ZNG1-metaP1轴的激活导致细胞内甲硫氨酸（Met）水平显着添加，然后经过进步甲基供体SAM的水平促进PRMT5介导的AKT蛋白R15和R391位点的SDMA润饰。经过构建AKT甲基化位点突变体（R15K/R391K）进一步证明晰该润饰对AKT膜定位及与mTORC2组分SIN1的结合具有决定性效果。

  仔猪养殖试验发现，与高蛋白日粮（组氨酸0.46%）比较，低蛋白日粮（组氨酸0.38%）饲喂组仔猪结肠Akt活性进步，ZO-1，Occludin和clandin-1严密连接蛋白表达进步。在此根底上，研讨进一步提醒了氨基酸微环境对锌离子效应的调控机制：筛选出组氨酸可经过螯合细胞内锌离子，按捺ZNG1-metaP1轴活性，然后阻断AKT甲基化与激活。小鼠肠炎模型显现，组氨酸摄入增多时，锌对肠道屏障的维护效果显着削弱，这提示组氨酸与锌的份额在肠道健康的保持中至关重要。双要素穿插试验进一步证明晰这一现象，低组氨酸、高锌组表现出更显着的肠道屏障维护效应和更强的AKT活化水平。这一成果不只凸显了锌在维护仔猪肠道屏障中的要害效果，也强调了组氨酸作为重要调理因子，其与锌的平衡对肠道健康的显着影响，一起提醒了饲猜中氨基酸组成对仔猪肠道屏障功用的重要意义。

  综上，本研讨经过仔猪、小鼠及细胞模型，体系阐明晰锌经过“ZNG1–metaP1–SAM–PRMT5–AKT”信号轴特异性激活AKT通路，然后发挥维护仔猪肠道屏障功用的及其重要的效果；一起提醒了组氨酸与锌在仔猪肠道屏障调理中存在竞争性拮抗的现象，及其对AKT活性的重要调控效应，为以锌为根底、统筹组氨酸平衡的仔猪精准养分战略供给了要害理论支撑，也为仔猪肠道屏障功用相关疾病的防治提出了新的理论根底和潜在靶点。

  我国农业大学谯仕彦院士、西北农林科技大学邓露教授和褚瑰燕教授为本文的一起通讯作者，蔡传江副教授、博士生郑祎宁和孙博为一起榜首作者。西北农林科技大学姚军虎教授为项目研讨供给了名贵支撑和帮忙。本研讨得到了国家自然科学基金《锌/组氨酸介导mTOR通路调控仔猪腹泻的机制》（项目编号32472936）的赞助。