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氨基酸是生命体中最为重要的有机小分子,有研究发现,它可作为乳蛋白质合成的原材料促进乳蛋白在细胞内的合成,不仅仅如此氨基酸还能够作为信号分子激活细胞内重要的调控酶类,如磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinas,PI3K）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（the mammalian target of rapamycin,mTOR）等调控细胞内乳蛋白和乳脂肪的合成[1,2,3,4]。近年来,有文献报道氨基酸作为信号分子对细胞生理功能的调控可能是由氨基酸转运体介导的,然而其分子机制现在还不够清楚和深入,而氨基酸调控乳蛋白乳脂肪和氨基酸转运体之间的关系更是知之甚少。氨基酸转运体（amino acid transporter）是位于质膜上溶脂载体蛋白,它能够将游离在细胞外的氨基酸主动吸收运转至细胞内,或者将胞浆内的氨基酸转出细胞[5,6,7]。本研究意图揭示钠离子依赖性氨基酸转运体2（the sodium-dependent neutral amino acid transporter 2,SNAT2/SLC38A2）在体外培养奶牛乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells,BEMCs）调节乳蛋白乳脂肪合成中的功能及影响氨基酸调节乳合成的分子机理,为进一步研究奶牛泌乳调控代谢合成提供实验依据。实验利用奶牛乳腺组织原代培养细胞法获得和培养BEMCs,免疫荧光染色检测BEMCs中角蛋白18（cytokeratin 18,CK18）表达以鉴定细胞类别和纯度、蛋白质印迹（Western blotting）检测β酪蛋白（β-casein）验证细胞的类别及其泌乳能力;用和β-casein及细胞培养液上清甘油三酯含量表示细胞乳蛋白乳脂肪合成能力及分泌能力,建立BEMCs泌乳模型;添加3种终浓度为0.6mmol/L的氨基酸（Met、Lys、Leu）处理BMECs 24h,通过实时定量荧光PCR（qRT-PCR）、Western blotting技术和甘油三脂试剂盒检测SNAT2、酪蛋白（β-casein）基因的表达量和BEMC培养液上清甘油三酯的分泌量;将N-flag-SNAT2真核表达载体以及SNAT2siRNA分别转入细胞中,进行SNAT2基因的过表达和敲低实验。通过Western blotting和甘油三脂试剂盒分别检测SNAT2、mTOR/p-mTOR、Akt/p-Akt、β酪蛋白（β-casein）蛋白表达量和BEMCs培养液上清的甘油三酯含量;添加不同浓度的Met处理BEMCs 24后,收集细胞总蛋白,利用Western blotting筛选出Met对SNAT2最佳作用浓度;向Met处理的BEMCs中转入SNAT2 si-RNA,对照为Met+阴性RNA（negative control,NC）,24h后收细胞总蛋白通过Western blotting检测样品蛋白里的SNAT2、mTOR/p-mTOR和Akt/p-Akt含量;向0.4mmol/L的Wortmannin处理的BEMCs中转入N-flag-SNAT2真核表达载体,对照设为空载体和Wortmannin+空载体,培养24后收细胞蛋白样,Western blotting检测SNAT2、mTOR/p-mTOR和Akt/p-Akt含量。实验结果显示,所获取的BEMCs免疫荧光检测CK18为阳性,且western blotting检测出β-caein;实验发现3种氨基酸（Met、Lys、Leu）均能显著增加BMEC分泌乳蛋白和乳脂肪,并激活mTOR信号途径,其中Met、Lys还能够显著上调SNAT2基因表达;SNAT2能够正向调节BMEC乳蛋白和乳脂肪的合成,并且激活PI3K-Akt和mTOR信号通路;敲低SNAT2后,蛋氨酸促进BEMCs乳蛋白乳脂肪合成的功能显著减弱,mTOR和PI3K-Akt信号途径被抑制;过表达SNAT2,添加Wortmannin,阻断PI3K-Akt途径,与对照组相比,mTOR、PI3K-Akt途径均被抑制,SNAT2过表达效应消失。说明mTOR途径活性和SNAT2的表达受到PI3K-Akt途径的正向调控。综上,可得出以下结论:SNAT2正向调节原代奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白乳脂肪合成;SNAT2通过PI3K-mTOR途径调节乳合成;SNAT2介导氨基酸激活PI3K-mTOR信号途径。本研究为揭示SNAT2调节乳合成的作用机理及氨基酸调节乳合成信号通路提供了理论和实验依据。