脂肪肝病影响细胞的能量工厂

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-20 浏览次数:58

非酒精性脂肪肝病影响多达40%的美国成年人。虽然这种情况没有明显的症状,但是每五个人中就有一个人会继续发展出一种更严重的病症,称为NASH(非酒精性脂肪性肝病的简称)。

由NASH引起的炎症可导致瘢痕形成,通常称为肝硬化,甚至癌症或器官衰竭。考虑到这些后果,研究人员正在努力学习非酒精性脂肪肝以及它如何发展为NASH。

一种调查途径涉及线粒体 - 细胞中以ATP形式产生能量的细胞器。一段时间以来,研究人员已经知道线粒体功能障碍与非酒精性脂肪肝的发病和进展有关。最近的三项研究如下所述,提供了有关这方面的更多信息。

前两项研究阐明了脂肪肝疾病进展过程中线粒体能量产生如何停滞和失败。第三部分描述了疾病进展过程中肝脏的变化如何影响器官使用营养素产生能量。

线粒体蛋白在脂肪肝的小鼠模型中受到重创

东北俄亥俄医科大学的研究人员研究了脂肪肝疾病小鼠模型中线粒体蛋白质的寿命。比较健康小鼠和非酒精性脂肪肝小鼠模型之间的蛋白质含量,估计每种蛋白质的半衰期。

发表在“分子与细胞蛋白质组学”杂志上的研究结果显示,许多参与线粒体功能的蛋白质,特别是那些直接参与制造ATP的蛋白质,在脂肪肝中的分解速度比平时更快。这不仅减少了蛋白质的数量,而且剩余的蛋白质也不那么活跃。

对产生ATP的蛋白质的损害损害了线粒体。为了摆脱功能失调的线粒体,脂肪肝细胞显示出消化线粒体的更多证据,但没有增加新线粒体的产生。结果,作者观察了脂肪肝小鼠细胞中线粒体和ATP的缺乏。

作者提出,由于过载的肝细胞使用脂肪酸而不是葡萄糖来制造能量,它们可能会产生更多活性氧副产物,从而破坏蛋白质。

患病肝脏中的脂质变化可能表明过度劳累的细胞

科学家们知道,非酒精性脂肪肝异常充满了甘油三酯。然而,他们需要了解更多关于其他脂质的变化。

在“脂质研究杂志”的一项研究中,来自澳大利亚和荷兰的研究人员报告了他们通过使用脂质组学来分析肝脏活检组织中肝脏活检的情况,这些患者来自正常肝脏,脂肪组织和全面NASH的肥胖患者。

一些变化是可以预测的。例如,研究人员发现甘油三酯的增加和酰基肉碱的增加,酰基肉碱是一种将脂肪酸运送到肝线粒体的分子,这样细胞器就可以产生能量。这与其他团队也观察到的脂肪酸代谢转变有关。

研究小组还发现,在几种脂质类型的疾病过程中发生了显着变化,与脂肪肝无明显关联。其中两种脂质与线粒体能量产生有关。研究人员发现,这两种脂质在脂肪肝的早期阶段都会升高,并随着疾病的进展而保持高水平。研究人员认为,两种脂质的含量可能会增加,因为线粒体正在更加努力地处理周围含有大量甘油三酯的多余能量。

然而,线粒体过度劳累可能存在风险。例如,两种脂质中的一种,心磷脂,易受称为过氧化的化学反应,其中能量产生的活性氧副产物。心磷脂过氧化可导致线粒体功能障碍。

正如作者假设的那样,需要更详细的研究来确定线粒体过度劳累是否会导致线粒体衰竭和肝病进展。

肝细胞选择在脂肪肝患者中制造脂质,而不是葡萄糖

肝脏最重要的作用之一是调节血液中的葡萄糖水平,为其他组织提供能量。当葡萄糖的血液供应量低时,通过将其他分子转化为葡萄糖,肝细胞更容易获得。当葡萄糖充足时,肝脏中的细胞将糖转化为其他类型的分子或将其分解并将能量储存为ATP。

在9月出版的“脂质研究杂志”上的一篇开放获取论文中,德克萨斯大学西南医学中心的科学家研究了肥胖个体的正常或脂肪肝的肝细胞代谢。

当一个人一直禁食在水中喝一剂甘油时,他们的肝细胞可以选择制作这种资源。他们是否将这种分子转化为能量的快速葡萄糖;用它作为脂肪分子长期储存能量;或构建核苷酸和氨基酸?通过在饮用标记甘油后随时间分析患者血浆,研究人员可以追踪细胞如何使用标记分子。

患有脂肪肝的患者倾向于使用甘油比正常肝脏的患者更快地产生脂肪分子,并且更慢地使用它来制造新的葡萄糖。在代谢途径中,有助于构建其他类型分子的组之间没有差异。使用进入能量源的这些变化是否会影响脂肪肝疾病的进展还有待观察。

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