Cedars-Sinai 的研究人员发现了一种新途径,有助于解释饮酒过量如何导致肝脏损害,特别是酒精相关肝病中的线粒体功能障碍。
这一发现发表在同行评审期刊《自然通讯》上,也有助于为患有这种疾病的人带来一种新的治疗方法。
与酒精相关的肝病病例继续上升,是与酒精相关的死亡的主要原因之一。该疾病的范围包括肝炎、肝硬化和肝癌的纤维化。仅肝硬化就导致全世界 160 万人死亡,超过 50% 的病例是由于酗酒造成的。除了禁欲之外,目前还没有有效的疗法来治疗患有这种疾病的人。
“与酒精相关的肝病是世界上的一个主要问题,”医学系 Karsh 胃肠病学和肝病学部主任、该研究的高级作者、医学博士 Shelly C. Lu 说。“我们早就知道酒精会以某种方式损害线粒体,但直到现在,尚不清楚这种损害发生的机制是什么。”
肝脏富含线粒体,被称为所有细胞的发电站,在肝功能中起着至关重要的作用。然而,酒精会改变线粒体的结构和功能,导致肝损伤。
为了更好地了解酒精相关肝病中线粒体损伤的机制,Lu 和她的团队研究了一种名为 MATα1 的酶的作用,该酶负责为肝脏提供生存所需的重要营养。
使用酒精相关肝病患者的肝组织和临床前模型,研究小组发现线粒体中这种酶的水平选择性降低。
“一旦我们看到 MATα1 的耗尽,我们需要弄清楚是什么导致了这种情况发生,”Lu 实验室的博士后科学家、该研究的第一作者 Lucia Barbier-Torres 博士说。
研究小组发现,酒精会激活酪蛋白激酶 2 (CK2) 蛋白,从而触发一个称为 MATα1 在特定氨基酸残基处磷酸化的过程。在他们的实验中,研究小组发现这个过程促进了 MATα1 与另一种称为 PIN1 的蛋白质之间的相互作用,并阻止 MATα1 转运到线粒体中。
“一旦发生这种相互作用,MATα1就无法进入线粒体提供必需的营养,反而会被降解,”Barbier-Torres说。
有了这些信息,研究小组决定通过使 MATα1 静音来阻止这种相互作用,从而防止发生磷酸化。这阻止了两种蛋白质的相互作用,保留了线粒体 MATα1 在线粒体中的位置和功能,从而保护线粒体免受酒精消耗的损害。当他们降低 CK2 表达以降低 MATα1 磷酸化时,他们观察到了相同的保护作用。
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