花生四烯酸代谢与肝脏糖脂代谢稳态调控

花生四烯酸(arachidonic acid, AA)是一种ω-6多不饱和脂肪酸,在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上。AA在细胞内主要通过环氧合酶(cyclooxygenase, COX)途径、脂氧合酶(lipoxygenases, LOX)途径、细胞色素P450单氧化酶(cytochrome P450 monooxygenase, CYP450)途径等进行代谢。糖脂代谢的稳态调控是维持机体基本生命活动的基础,肝脏是糖脂代谢调控的中枢器官。肝脏糖脂代谢紊乱与2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病等代谢性疾病的发生和发展密切相关。已有研究表明AA代谢与肝脏糖脂代谢紊乱有密切的关系。本文就AA代谢在肝脏糖脂代谢稳态调控中的作用及其作为脂肪肝和胰岛素抵抗等代谢性疾病治疗靶点的价值作一综述。     

支链氨基酸及代谢中间产物对胰岛素抵抗的调控及其机制

支链氨基酸作为必需氨基酸,可用于合成含氮化合物,也可充当信号分子调节物质代谢。研究表明,支链氨基酸水平升高与胰岛素抵抗和2型糖尿病发生密切相关,其可通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路来影响胰岛素信号转导,还可通过损害脂质代谢和影响线粒体功能来调控胰岛素抵抗。此外,支链氨基酸分解代谢异常会导致代谢中间产物(如支链α-酮酸、3-羟基异丁酸和β-氨基异丁酸等)积累,其中支链α-酮酸和3-羟基异丁酸可通过影响胰岛素信号通路、损害脂质代谢等来诱发胰岛素抵抗,而β-氨基异丁酸可通过减少脂质积聚和炎症反应、增强脂肪酸氧化等来改善胰岛素抵抗。本文系统综述了支链氨基酸及其代谢中间产物对胰岛素抵抗的影响及调控机制,以期为胰岛素抵抗和2型糖尿病的防治提供新方向。     

LncRNA与肝脏糖脂代谢的研究进展

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)因参与多个层级上的生物进程而成为当下生命科学领域的研究热点.LncRNA可以与DNA、RNA和蛋白质等生物分子结合,并进一步影响靶基因的转录、翻译以及翻译后修饰等过程,从而发挥在细胞生理代谢过程中的调控作用.目前研究显示,lncRNA通过多种途径在...     

NR4A1调控系统糖脂代谢的分子机制

系统性糖脂代谢紊乱是2型糖尿病、肥胖、非酒精性脂肪性肝病等代谢综合征的主要病理生理学改变.孤核受体家族成员NR4A1广泛表达于糖和脂质代谢旺盛的组织,例如:肝、脂肪和肌肉等组织,在不同组织或细胞中,NR4A1通过不同靶点,例如:AMPK、PPARγ、SREBP1c等参与机体糖脂代谢的调控.然而,NR4A1介导的系统糖脂...     

Caveolin-1在肝脏脂肪酸代谢中的作用

动物对损伤有很强的应对能力。手术切除70％肝脏,一周内组织会再生恢复其初始的重量和功能。肝脏被切除后剩余的细胞需要足够的能量和原料支持快速的细胞分裂和组织再生。这个过程依赖于细胞代谢从脂肪组织释放的脂肪酸的能力。     

自噬在肝脏蛋白质和脂质代谢中的作用

自噬是一个通过降解细胞组分如细胞器和蛋白质等以维持细胞存活和功能的重要的溶酶体途径。肝脏作为新陈代谢的中枢器官,肝脏高度依赖于自噬以发挥正常功能并防止疾病发展。肝细胞自噬的改变参与肝损伤,脂肪肝等肝病的病理变化,以自噬为靶点寻求治疗各种肝病的方法已成为热点研究领域,但自噬在肝脏蛋白质和脂质代谢中的作用极其机制尚不清楚。本文对自噬在肝脏蛋白质和脂质代谢中的作用的最新进展进行综述。     

生物钟节律与肝脏代谢稳态

生物钟(circadian clock)是机体内在的自主性计时系统,包括视交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)中枢生物钟与各组织外周生物钟。分子生物钟的核心机制包括CLOCK/BMAL1二聚体诱导抑制因子CRYs和PERs的转录,CRYs/PERs复合物反馈抑制前者转录活性,进而使这些生物钟核心因子以及节律输出基因的转录水平呈24 h振荡的反馈调节核心环路,以及REV-ERBα和RORα调控BMAL1转录的补充环路。机体大约80%的蛋白编码基因表达呈现明显的昼夜节律性特征,生物钟系统使生物能够适应地球自转所产生的昼夜节律(近日节律),使机体的代谢平衡与能量相互协同。生物钟与代谢稳态相互依存、互为基础,使机体能够高效利用能量,协同机体不同组织,快速适应内外环境变化。肝脏作为机体代谢的中枢器官,其进行的各种生理活动几乎都受到生物钟的控制。生物钟与肝脏代谢调控之间存在多重交互调控机制,两者的交互平衡失调是代谢性疾病的高风险因素。本文主要就肝脏的糖、脂和蛋白质代谢的节律性调控进行了综述,并强调了线粒体功能的振荡,讨论了肝脏代谢对生物钟的反馈调节,并对生物钟研究方法和应用进行展望。     

氨基酸代谢与肝性脑病

肝性脑病 (HepaticEncephalopathy)又称肝昏迷 ,即由于严重肝病引起的中枢神经系统功能紊乱 ,患者出现一系列神经精神病状 ,直至进入昏迷。在此仅从氨基酸代谢异常的角度叙述与肝性脑病的关系。     

氨基酸代谢调控在大鳞副泥鳅应对氨暴露中的作用

将大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)暴露于30 mmol/L NH4Cl溶液中以研究高浓度环境氨对其血浆、肝脏及肌肉组织中游离氨基酸含量的影响。氨暴露会显著影响大鳞副泥鳅血浆、肝脏及肌肉组织中游离氨基酸含量(P0.05)。随着氨暴露时间的延长,大鳞副泥鳅血浆中丙氨酸的含量显著增加,且显著高于对照组(P0.05)。在氨暴露12h后,其肝脏组织中游离谷氨酸含量显著上升(P0.05),而在暴露72h后迅速下降(P0.05)。而游离丙氨酸含量在氨暴露的前24h内基本保持恒定,随后开始显著上升(P0.05)并持续至72h。在氨暴露大鳞副泥鳅12h后,肌肉中游离谷氨酸含量显著上升(P0.05),随后快速下降至初始水平并持续到实验结束(P0.05),且在暴露72h和96h时显著低于对照组(P0.05)。肌肉中游离丙氨酸含量随着氨暴露时间的延长呈现先上升后降低的趋势,并在暴露12h和48h时出现2个峰值,且显著高于对照组(P0.05)。在氨暴露下,其血浆、肝脏及肌肉中游离谷氨酸含量显著降低,且谷氨酰胺含量和谷氨酰胺合成酶活性显著提高,说明在高环境氨条件下,大鳞副泥鳅会利用谷氨酰胺合成酶将谷氨酸和NH_4~+合成无毒的谷氨酰胺以降低氨毒性。随着氨暴露时间的延长,大鳞副泥鳅血浆和组织有明显的丙氨酸累积且游离谷氨酸、精氨酸和脯氨酸含量显著降低,说明其可通过代谢这些特定氨基酸生成丙氨酸以降低体内氨的累积。     

支链氨基酸代谢及其与疾病的关系

亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的疏水侧链都具有分支的甲基基团,因而被统称为支链氨基酸(branched chain amino acids, BCAAs)。作为机体的必需氨基酸,除了作为蛋白质合成的基本原料,BCAAs及其各种分解代谢产物还可以作为信号分子,调控从蛋白质合成到胰岛素分泌等众多生理过程。因此,它们的正常代谢对机体生命活动至关重要。越来越多的证据表明,BCAAs代谢异常与多种疾病关系密切,包括枫糖尿病、神经系统疾病、糖尿病、心血管疾病、肝疾病和癌症等。本文详细概述了哺乳动物中BCAAs分解代谢的基本模式、调控机制(主要关注对2个关键代谢酶BCAT和BCKDH的调控)以及BCAAs参与mTOR和AMPK信号通路在机体代谢中发挥的作用。总结了BCAAs代谢异常与多种疾病的关系,并对有关的矛盾观点进行阐述和解释。近年来,BCAAs代谢及调控在疾病发生发展中的作用成为研究热点,为相关疾病预防和治疗提供了新视角。本综述将为进一步研究提供线索。     

非编码RNA与肝脏糖脂代谢调控

随着经济的迅速发展、人们饮食习惯的改变和身体活动的减少,糖尿病成为了现代社会的非传染性的流行病,给家庭和社会造成了极大的危害和经济负担。其中以全身性胰岛素抵抗及胰岛功能衰竭为主要发病特征的2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)已在世界范围引起广泛关注。T2D的发生发展涉及许多组织及糖代谢的各个环节,遗传因素和环境因素共同引起的糖脂代谢通路任一环节的失调均可导致T2D的发生。近年来,包括microRNA(miRNA)及长非编码RNA(LncRNA)在内的非编码RNA(ncRNA)的发现及其在人体生理和病理生理过程中的重要调控作用不断被揭示,为进一步了解T2D的发病机制注入了新理念和信息。miRNAs及LncRNAs的表达具有组织特异性,其表达水平的异常通常与疾病相关。本文主要对miRNAs和LncRNAs在肝脏糖脂代谢调控及T2D的发生发展中的作用及机制的最新研究进展作简要综述。     

氨基酸代谢重编程在肿瘤发生发展中的作用

肿瘤的发生发展不仅取决于基因的突变或缺失,还随着肿瘤细胞的代谢重塑或异常改变而发生改变。在营养缺乏的条件下,肿瘤细胞的代谢重编程赋予癌细胞快速增殖的能力。其中,氨基酸代谢重编程是肿瘤代谢异常改变的重要特征之一。研究发现,氨基酸不仅能够作为氮供体为肿瘤细胞的增殖、侵袭和免疫逃逸过程提供核苷酸等生物大分子的合成原料,而且还是肿瘤微环境中免疫细胞活化和发挥抗肿瘤作用的重要代谢物质。氨基酸代谢的异常改变与肿瘤的发生发展和肿瘤免疫密切相关,其代谢途径中的部分关键蛋白质或关键酶可作为肿瘤诊断和治疗的生物标志物。因此,本文围绕氨基酸转运体对癌细胞增殖的影响和肿瘤代谢循环过程中的谷氨酰胺、天冬酰胺、丝氨酸和甘氨酸等氨基酸代谢的异常改变进行总结,介绍了氨基酸代谢与肿瘤细胞mTOR信号通路、肿瘤微环境和免疫细胞功能的相关性,对靶向氨基酸代谢的肿瘤治疗药物进行了分析和展望。期望该工作为深入了解氨基酸代谢对肿瘤发生发展的调控及其可能存在的肿瘤治疗靶点提供有用的参考。     

骨骼肌支链氨基酸代谢小分子与运动

骨骼肌是支链氨基酸的主要代谢场所,其代谢产生的分支α-酮酸,C3、C4和C5酰基肉碱,3-羟基异丁酸以及β-氨基异丁酸等代谢小分子,具有代谢和信号分子的双重身份,不仅作用于骨骼肌自身,还可进入血液循环,作用于脂肪、心肌、肝脏等外周组织,调节机体稳态。运动与支链氨基酸代谢关系密切,随着代谢组学的发展,运动与支链氨基酸代谢小分子的研究必将成为新的热点。本文将对上述支链氨基酸代谢小分子代谢过程、生物学功能及病理生理意义及运动对它们影响的研究进展进行综述。     

氨基酸转运体在肿瘤代谢中的研究进展

代谢重编程是肿瘤的重要特征,是指肿瘤细胞为满足其快速增殖的生物合成与能量需求,对其糖代谢、脂代谢以及氨基酸代谢等代谢路径进行的重编程,以维持增长速度以及补偿能量代谢所造成的氧化还原压力。虽然不同的癌症代谢变化不同,但有些特征是所有癌症共有的,氨基酸代谢重编程是其中一个重要的特征。氨基酸进出细胞需要氨基酸转运体的协助,因而在肿瘤细胞中多种特定的氨基酸转运体均过表达。靶向氨基酸转运体通过影响肿瘤细胞的氨基酸代谢从而达到抗肿瘤的目的,是目前抗肿瘤药物的研究热点之一。主要介绍了几种在肿瘤代谢中发挥重要作用的氨基酸转运体以及靶向氨基酸转运体抗肿瘤治疗的研究进展及相关作用机制,旨在了解氨基酸转运体在抗肿瘤研究中的作用,以期促进靶向氨基酸转运体抗肿瘤药物的发展。     

槲皮素对甲硫氨酸负载大鼠氨基酸代谢的影响

为探讨槲皮素对甲硫氨酸(Met)负载大鼠氨基酸代谢的影响,将Wistar大鼠24只随机分为3组,即对照组、1％甲硫氨酸组以及1％甲硫氨酸和0.5％槲皮素组,喂养6周后,采用高压液相色谱法测定血清中半胱氨酸含量,全自动氨基酸分析仪测定血清中其他氨基酸含量.结果显示,1％甲硫氨酸干预后除对牛磺酸产生显著影响外,对其他氨基酸没有明显影响.0.5％槲皮素干预后,血清必需氨基酸苏氨酸、缬氨酸含量较1％ Met组显著升高(p＜0.05),牛磺酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸较对照组亦显著升高(p＜0.05),而血清丝氨酸和脯氨酸含量较对照组显著降低(p＜0.05).结果表明,槲皮素可能加强甲硫氨酸转硫化代谢途径.     

急性热暴露对人体氨基酸代谢影响的初步研究

热环境对蛋白质代谢有较大影响,汗氮丢失与氮平衡有直接关系。国外一些研究表明,氨基酸在汗液丢失氮中占有相当的比例。国内有关这方面的资料并不多见。为了探索炎热环境下人体蛋白质代谢的某些特点,本实验对此进行了初步研究。     

肝脏细胞在生物活性物质代谢调控中的协作作用

肝实质细胞和非实质细胞是肝脏功能的物质和结构基础.肝实质细胞是肝脏的主要细胞类型之一,承担和执行肝脏代谢、信号转导、解毒和稳态调节等多种功能.而非实质细胞也必不可少,主要包括星型细胞、肝窦内皮细胞、枯否细胞、自然杀伤细胞和隐窝细胞等,具有物质和信号转运、吞噬、抗原提呈、免疫耐受等功能.目前,有关肝脏生理功能和病理机制的研究主要集中在组织、细胞和差异分子的水平,单细胞的生理和病理功能研究也越来越深入,而肝脏细胞协作的研究比较少,系统性总结也鲜有报道.本文从肝脏细胞相互协作的角度,对肝脏的生理功能及病理机制进行探讨,为全面了解肝细胞生理功能及肝脏疾病的致病机理提供参考.