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精氨酸作为哺乳动物的一种半必需氨基酸,其生物学功能已经超过了其在动物体内的营养价值,在动物营养代谢的调控,和生长发育过程中发挥着重要作用。日粮精氨酸能够促进仔猪生长,促进肠的发育和VEGF基因的表达。但是精氨酸转运情况及转运载体如何影响精氨酸对细胞的生长调控作用?L-Arg-NO代谢途径在调控细胞生长增殖过程中的作用如何?转运载体与调控细胞生长的mTOR信号通路之间有何联系?还不是很清楚。为此,我们利用IPEC-1细胞模型,通过在含不同浓度精氨酸的DMEM-F12培养基中培养,对IPEC-1细胞的生长、增殖、凋亡以及相关信号通路进行探讨,同时利用L-NAME抑制NOS,探讨Arg-NO途径在精氨酸调控细胞增殖生长中的作用,以期从分子生物学的角度解析精氨酸调控猪肠上皮细胞生长增殖的的分子机制,进而为精氨酸在猪生长过程中的研究奠定基础。研究结果发现,(1)肠上皮细胞培养基中添加350gM精氨酸上调了AKR1C4、PTGFR、GHRL、ITGB2、IL15等306个基因,而下调了SLC25A25、COL4A3、C7、TLR1等208个基因。进行KEGG Pathway分析,精氨酸调控的基因变化多分布在与细胞粘附分子、Ⅰ型糖尿病、细胞通讯、钙信号等通路。(2)添加精氨酸对细胞精氨酸转运率无影响,但提高了转运载体y+LAT1和y+CAT1的基因和蛋白表达水平；利用L-NAME抑制NO代谢途径抑制了转运载体y+LAT1的表达,但对精氨酸转运率和转运载体y+CAT1和y+CAT2表达影响不显著。(3)添加精氨酸促进了细胞增殖、抑制凋亡,S期细胞数量提高,抑制精氨酸的NO代谢途径,能抑制细胞增殖,提高细胞的凋亡率；添加精氨酸促进了NO的合成和eNOS的表达,而L-NAME显著降低了NO的合成和eNOS的表达；添加精氨酸显著提高了p-mTOR、 P-4EBP1、p-p70S6K、p-PI3K、Akt、p-Akt和Bcl-2蛋白表达水平,而L-NAME发挥一定的抑制作用。以上结果提示,精氨酸能通过mTOR信号通路促进细胞生长增殖,通过PI3K-Akt-Bc12途径调控细胞周期和凋亡；NOS抑制剂L-NAME对肠上皮细胞精氨酸转运不产生竞争性抑制作用,但能抑制mTOR信号通路和促进PI3K-Akt-Bcl2途径调控细胞生长增殖,说明NO代谢途径在精氨酸调控肠上皮细胞增殖生长中发挥重要作用。这些研究结果为精氨酸在仔猪营养的应用提供有效的理论依据,并为利用精氨酸在治疗人类肠道疾病提供参考。