《Ruminants》：Copper Trafficking in Sheep: A Pilot Proteomic Analysis of Enterocytes and Hepatocytes Under Dietary Copper Supplementation
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研究人员利用7只Rambouillet杂交阉公羊，研究铜（Cu）补充对血浆、胆汁、肝脏、十二指肠、空肠和回肠组织铜浓度以及十二指肠和肝脏中铜转运蛋白丰度的影响。将阉公羊分配到两种处理之一：（1）对照组：不补充铜；（2）+Cu组：每千克干物质（DM）补充12 m
研究人员利用7只Rambouillet杂交阉公羊，研究铜（Cu）补充对血浆、胆汁、肝脏、十二指肠、空肠和回肠组织铜浓度以及十二指肠和肝脏中铜转运蛋白丰度的影响。将阉公羊分配到两种处理之一：（1）对照组：不补充铜；（2）+Cu组：每千克干物质（DM）补充12 mg铜。处理29天后，所有阉公羊被处死，收集血液、胆汁、肝脏、十二指肠、空肠和回肠样本用于铜浓度分析。另外收集十二指肠和肝脏样本用于蛋白质组学分析。与对照组相比，+Cu组动物的血浆、肝脏和空肠铜浓度较高（p < 0.02），但回肠铜浓度较低（p < 0.01）。不同处理间十二指肠和胆汁铜浓度以及十二指肠和肝脏中铜转运蛋白的蛋白丰度相似（p > 0.10）。在+Cu组中，十二指肠和肝脏分别有23种和5种特有蛋白，而对照组在这些组织中分别有20种和28种特有蛋白。这些数据表明，已知负责铜转运的蛋白并未因铜补充剂量而改变，最终导致铜在肝脏中积累。
铜（Cu）是绵羊生长、能量代谢、神经功能和免疫所必需的微量元素，但绵羊的铜缺乏与中毒在世界范围内普遍存在，主要挑战在于对铜吸收、转运和排泄机制的理解不足。大多数先前研究基于小鼠和人类模型，而绵羊作为反刍动物对铜中毒更敏感，这表明其铜稳态机制可能存在差异。因此，本研究旨在通过蛋白质组学分析，初步探究膳食铜补充对绵羊肠细胞（enterocytes）和肝细胞（hepatocytes）中铜转运蛋白丰度的影响，以解释绵羊为何难以有效调节铜吸收并易发生中毒。该论文发表在《Ruminants》。
研究人员为开展本研究，主要采用了以下关键技术方法：利用原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy）检测血浆、胆汁、肝脏、十二指肠、空肠、回肠组织中的铜浓度；对十二指肠和肝脏样本进行蛋白质组学分析，包括液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）用于鉴定和定量蛋白质；数据通过Proteome Discoverer 3.0处理，并使用Sequest HT算法搜索绵羊（Ovis aries）参考蛋白质组。样本来源于7只Rambouillet杂交阉公羊（wethers），分为对照组（无补充铜）和+Cu组（每千克干物质补充12 mg铜），处理29天后采集组织。
研究结果如下：
**3.1 动物性能与铜浓度（Animal Performance and Copper Concentration）**：通过比较不同处理组动物的干物质采食量（DMI）、体重及铜浓度发现，+Cu组血浆、肝脏和空肠铜浓度显著高于对照组（p < 0.02），而回肠铜浓度显著低于对照组（p < 0.01）；十二指肠和胆汁铜浓度在两组间无显著差异（p > 0.10）。这表明铜补充导致铜在肝脏、血浆和空肠中积累，但回肠铜浓度降低。
**3.2 蛋白质组学分析（Proteomic Analysis）**：通过蛋白质组学鉴定，肝脏样本共检出5580种蛋白和52,956个肽段，十二指肠样本检出7304种蛋白和72,076个肽段。所有已知铜转运蛋白（如铜转运蛋白1（CTR1）、铜伴侣蛋白（CCS）、超氧化物歧化酶（SOD）、金属硫蛋白（Mt）等）在十二指肠和肝脏中的丰度在两组间均无显著差异（p > 0.10）。此外，两组中分别存在特有蛋白：+Cu组肝脏有5种特有蛋白，对照组肝脏有28种特有蛋白；+Cu组十二指肠有20种特有蛋白，对照组十二指肠有23种特有蛋白。这些数据表明，短期铜补充未改变经典铜转运蛋白的丰度，但影响了一些其他蛋白的独有存在。
讨论部分总结：研究人员指出，十二指肠中铜转运蛋白（如CTR1）丰度未随膳食铜增加而改变，提示绵羊可能缺乏下调铜吸收的调节能力，导致更多铜进入血液并积累于肝脏。胆汁中铜浓度未升高，表明胆道铜排泄效率低下，这与P型铜转运蛋白（P-type Cu
+ transporter）丰度未变化一致。尽管铜补充剂量较低（12 mg/kg DM），但肝脏铜浓度已超过正常范围，且未观察到临床症状。研究还发现，不同处理组中特有蛋白的功能涉及能量代谢、免疫、细胞应激等多个方面，但由于样本量小，结果解读需谨慎。研究结论翻译如下：铜失衡在绵羊中仍是全球性问题，生产者需适当补充铜以预防缺乏和中毒。本研究初步表明，补充约12 mg/kg DM的铜未改变小肠铜吸收蛋白的下调，尽管肝脏铜摄取增加，但负责铜排泄的蛋白未增加，导致铜在肝脏积累。当肝脏铜浓度升高时，绵羊肝脏不增加帮助铜储存或缓解氧化应激的蛋白丰度，这可能是铜中毒高致死率的原因之一。未来研究建议使用放射性标记铜分子，并探究空肠和回肠的铜稳态。
