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肝脏中电子的不平衡可能是疾病的常见危险因素

马萨诸塞州总医院的研究人员发现,肝细胞中电子失衡与许多新陈代谢问题之间存在意想不到的联系,新陈代谢问题增加了患心血管疾病和脂肪肝疾病的风险。他们的发现发表在《自然》杂志上,阐明了减少压力这一现象,以及饮食等遗传和环境因素如何影响这种新兴疾病风险因素。

当细胞积累过多的电子时,就会产生还原性压力,而电子在产生能量中起着至关重要的作用。“我们吃的食物往往是非常丰富的电子,”瓦姆西·穆特,医学博士,分子生物学和的资深作者的质量总署说,自然研究。“但是,如果这些电子的供求之间存在不平衡状态,特别是供给过剩,则会得到减少的压力。”

吃高脂饮食和喝酒可以减轻肝细胞的压力。尽管还原性应激与某些罕见的遗传疾病(称为线粒体疾病)有关,但其在更常见条件下的作用尚未得到很好的研究。

Mootha的同事和该研究的主要作者,大众肝脏病专家Russell Goodman,医学博士,DPhil领导了一个研究小组,该研究小组将一种名为LbNOX的基因工程酶施用于酒精实验小鼠的肝脏。古德曼说:“酒精会产生大量的电子,这会引起很大的还原应力。” 然而,LbNOX阻止了小鼠产生还原性应激。他说:“研究表明,我们可以使用这种遗传工具来控制肝脏的还原性应激。” “我们可以给予并拿走它。”

研究小组确定了血液中一种称为α-羟基丁酸酯的代谢产物,当肝细胞中的电子积累时,该代谢产物就会上升。这引起了研究者的兴趣,因为α-羟基丁酸酯水平与胰岛素抵抗,2型糖尿病和肥胖症的危险因素有关。先前的遗传分析将人类中的α-羟基丁酸酯水平与一个名为GCKR的基因变异相关联,该变异发生在大约50%的人群中,似乎影响许多疾病和不健康特征的风险,例如脂肪肝疾病和血脂水平升高称为甘油三酸酯。他们表明,小鼠肝细胞中的GCKR突变与高水平的α-羟基丁酸酯有关,并将其与缓解压力相关。

重要的是,这项研究(由万豪基金会资助)发现,用LbNOX治疗减轻的应激反应可降低甘油三酸酯的水平,从而增加患心血管疾病的风险,并改善包括胰岛素抵抗在内的代谢因子。

Mootha认为,α-羟基丁酸酯可以用作测试减轻压力的生物标志物,LbNOX可能有一天可以用作治疗由代谢功能障碍引起的疾病的方法。“ LbNOX正在推动一类新的研究,我们称之为'因果代谢',” Mootha说。他们首次允许我们操纵生物体内的新陈代谢,并观察其后果。”

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