肝细胞的代谢谱为肝硬化患者提供了新的治疗方法
一欧宝娱乐地址项新的研究可以帮助医生延长等待肝移植的病人的生命,莱斯大学领导的研究小组检查了晚期肝硬化肝细胞中发生的代谢分解,并发现了提示延迟肝衰竭的新治疗方法的线索。
超过17000名美国人正在等待肝脏移植手术根据美国肝脏基金会(American Liver Foundation)的数据,其中约1500人今年将在等待中死亡。这项新研究于2月27日在线发表在《科学》杂志上肝脏学,提出了新的治疗方法,可以让一些患者活到接受移植的时间。这项研究是由来自莱斯大学、匹兹堡大学、匹兹堡儿童医院、内布拉斯加大学医学中心和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的团队进行的。
“有一种古老的谚语,”健康的开始是了解疾病“,”领先研究员Deepak Reepak Reepak Repouso e。“对肝硬化最终阶段导致肝细胞停止工作的原因从来没有明确理解。我们的目标是在疾病的这种阶段探讨肝细胞内的代谢过程,以更好地了解导致它们失败的原因。”
肝病是全世界越来越大的问题,特别是在脂肪饮食和肥胖的国家也存在问题。根据美国肝脏基金,10人在10名美国人患有肝病,并且四分之一的美国人有多种危险,包括许多患有“非酒精的人脂肪肝,即器官中多余脂肪的积聚。
纳格拉丘萨,米饭系统生物学实验室主任人类疾病表示,他的团体希望研究肝硬化期间在肝细胞功能崩溃中发挥的能量代谢的作用。为此,该组需要在疾病期间检查肝细胞的生物化学。
肝脏疾病的第一阶段被称为“脂肪变性”,其特征是脂肪堆积。下一个阶段是纤维化,纤维开始沉积。这导致肝细胞或肝细胞的损伤,从而导致最终阶段,肝硬化。
Nagrath说,匹兹堡大学麦高恩再生医学研究所的Ira Fox和Alejandro Soto-Gutierrez开发的肝硬化独特动物模型使这项研究成为可能。
他说:“大多数模型无法模拟人类的实际情况,但这个用老鼠做的模型捕捉到了人类的所有特征,尤其是病理特征。”
利用匹兹堡收集的肝细胞样本,Nagrath的实验室对肝细胞代谢的化学和遗传线索进行了详细的研究。他们特别关注了细胞如何产生三磷酸腺苷(ATP),即所有活细胞用来运输化学能的“分子货币单位”。
在健康的肝细胞中,大多数ATP是在线粒体中产生的,通过一个称为“氧化磷酸化”的过程。Nagrath说,之前的研究表明,ATP产生的第二种形式——被称为“糖酵解”的过程——也在患病的肝细胞中被激活。
“线粒体生产的ATP比糖酵解更有效,但在压力时,当细胞需要额外的能量来修复自己或响应危机时,他们可以同时采用这一过程,”化学助理教授Nangrath说和生物分子工程和生物化。“也众所周知,某些形式的癌症几乎完全依赖于糖酵解途径,因此人们倾向于将糖酵解与不健康或患病状态联系起来。”
在他们的研究中,Nagrath和同事们发现肝细胞中ATP产生的过程比以前所了解的要复杂得多。
他说:“众所周知,在肝硬化期间,线粒体通道产生的能量减少,许多人认为这是代谢衰竭的主要原因。”“虽然我们确实发现线粒体产量下降了,但这还不足以说这是一个彻底的失败。”它并没有改变多少。另一方面,糖酵解改变了很多"
研究表明,在肝硬化中期,肝细胞上调糖酵解途径以产生更多能量以应对疾病。结合线粒体途径减少但仍然显著的产量,糖酵解输入导致代谢输出的巨大净收益。在疾病的最后阶段,细胞无法维持他们的糖酵解输出,净ATP生产下降。
“当这种情况发生时,细胞不再能够利用糖酵解来维持能量,肝衰竭发生,”Nagrath说。
研究人员通过将啮齿类动物的基因表达模式与216名患有这种疾病的人类患者的基因谱进行比较,证实了这些发现的临床相关性肝硬化。
NAGRATH表示,调查结果很重要,因为有毒临床医生可以用于靶向葡萄糖途径。这些可能用于促进糖酵解能量产生,并使患者保持更长时间。
“这并不代表可以治愈肝病,”他说。“它只适用于最后阶段的患者肝脏疾病但如果这种治疗被证明是有效的,它们可以延长一些等待移植的病人的生命。”
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