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糖、氨基酸、胆固醇代谢与疾病和衰老

导读:在2020年3月16日至3月22日这一周,Cell Metabolism共发表了4篇研究文章,其中两篇是关于糖代谢,一篇关于氨基酸代谢,还有一篇是关于胆固醇代谢与稳态。
糖、氨基酸、胆固醇代谢与疾病和衰老
第一篇是普林斯顿大学Joshua D.Rabinowitz教授课题组发表的题为Serine Catabolism Feeds NADH when Respiration Is Impaired的研究,报道了当细胞的呼吸作用被抑制之后,NADH的生成主要由一碳循环中丝氨酸代谢途径所贡献。在这项研究中,研究人员发现当用Metformin处理细胞或者在缺氧条件下,由Glucose,glutamine以及fatty acids氧化(FAO)来源的NADH显著降低,但Serine则可以直接通过一碳循环回补NADH,并会导致NADH累积所造成的细胞毒性。因此,对于一些线粒体疾病而言,抑制Serine代谢或许可以有效缓解疾病的进程。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.017
糖、氨基酸、胆固醇代谢与疾病和衰老
第二篇是由英国MRC伦敦医学科学研究所的 Helena M. Cocheme´教授和德国科勒大学的Christoph Kaleta教授共同合作发表的题为Sugar-Induced Obesity and Insulin Resistance Are Uncoupled from Shortened Survival in Drosophila的研究。他们在果蝇模型中证实高糖饮食导致寿命的降低并不是传统认为的肥胖和机体的胰岛素抵抗所致。在这篇文章中,他们发现高糖饮食会引起嘌呤合成与分解代谢增加进而诱发尿酸累积与尿结石的生成,此外,由高糖饮食引起的脱水与体质酸化则会加剧这一现象,并最终导致果蝇寿命的降低,但这一表型可以在给果蝇补充水分之后被挽救回来。因此,作者的这项研究揭示了嘌呤代谢或许也是影响寿命的重要因素之一。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.016
糖、氨基酸、胆固醇代谢与疾病和衰老
第三篇是瑞典巴塞尔大学Marc Y. Donath教授与其合作者发表题为Postprandial Hypoglycemia in Patients after Gastric Bypass Surgery Is Mediated by Glucose-Induced IL-1b一项临床研究。随着肥胖人口的持续增长,一些肥胖患者会选择减肥手术来控制体重,如胃旁路手术(阿根廷球星马拉多纳就曾接受过这个手术)。尽管这一治疗方案效果显著,但同时也伴随着餐后低血糖的发生,且目前临床上没有很好的防治办法。在这篇文章中,研究人员基于2017年的一篇研究结果,猜测接受胃旁路手术的患者餐后低血糖可能是由于进食后炎症反应失调导致IL-1β等炎症因子大量分泌并最终触发Insulin过度反应所致。基于这一猜测,他们开展了安慰剂对照的随机双盲验证实验,发现IL-1 receptor 拮抗剂—anakinra和 SGLT2抑制剂—empaglifozin均能很好改善患者术后的低血糖症状,从而为防治这一术后并发症提供了新的药物选择。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.013
糖、氨基酸、胆固醇代谢与疾病和衰老
第四篇是威斯康星大学麦迪逊分校的Brian W. Parks教授团队发表的题为Integrating Mouse and Human Genetic Data to Move beyond GWAS and Identify Causal Genes in Cholesterol Metabolism的研究。GWAS已经被广泛用于寻找疾病中的致病基因,但实际上这种方法在执行的过程当中困难重重,这其中最大的障碍就是如何将获取到的候选基因按照优先级进行有效的排序,从而方便后续的功能性验证。在这项研究当中,研究人员将小鼠肝脏共表达网络与人类的脂代谢GWAS数据库进行整合,最终筛选到54个候选基因,而其中的25个则未被报道与脂质代谢相关。最后,经过生物学功能验证,作者发现了25个候选基因中的setrain1能够激活AMPK信号通路抑制胆固醇的合成从而参与形成胆固醇的负反馈调控网络。这种跨物种的GWAS数据整合分析方法为今后寻找致病基因开辟了新的思路。
 

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.015.

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