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《自然》:低氧诱导果糖代谢酶促进心肌肥厚的机制研究

已有 7565 次阅读 2015-6-20 10:06 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

果糖是饮食中的主要成分,过度摄取果糖会加剧代谢综合征。水果中富含天然的果糖,果糖作为一种甜味剂也普遍应用于我们的日常食物中。科学家发现,果糖对现代重大的流行病包括癌症、心脏病、高血压、肾功能损害,甚至痴呆症等,都能产生诸多影响。最新发表在《自然》杂志上的一篇论文,就果糖危害心脏的分子基础进行了深入研究。

果糖激酶(KHK)是体内代谢果糖的限速酶,有果糖激酶AKHK-A)和KHK-C两个亚型,通过对其mRNA前体的切割形成不同的mRNAKHK-C对果糖的亲和力比KHK-A高,主要在肝脏细胞合成,也决定了肝脏成为果糖主要的代谢器官。

低氧的最基本代谢效应是诱导产生更多糖酵解有关的酶,以适应低氧状态下的能量代谢模式,本研究发现的另一种作用是让非果糖代谢器官发生改变,形成可以代谢果糖的代谢酶。


HIF-driven SF3B1 induces KHK-C to enforce fructolysis and heart disease

本研究发现,心肌细胞缺氧能通过低氧诱导因子1α(HIF-1α)途径促进人和小鼠心肌肥大时果糖代谢,HIF-1α通过激活SF3B1和剪切KHK-A KHK-C如果选择性删除心脏特异性SF3B1,或用基因干扰抑制其表达,则可抑制病理性应激诱导的心脏组织的果糖代谢,逆转心脏细胞的收缩障碍。这一研究提示,HIF-1α介导的果糖代谢是缺氧性心肌肥厚和功能异常的关键分子基础。

不过这个文章没有看到全文,有一些问题没有弄明白。果糖的代谢性危害到底如何?低氧诱导的果糖代谢酶对心肌肥大产生具体什么作用,通过那种途径发挥作用。


Model explaining how HIF1α activation of SF3B1-dependent splicing of KHK regulates fructose and glucose metabolism to promote cardiac hypertrophy in response to pathologic stress.

过去一直对低氧的诱导效应持正面性,当然低氧也会产生许多不利效应,具体到那种后果,这一问题有时候比较纠结。个人看法是,足够长时间的间隔,就是让细胞和机体能有充分时间恢复,是产生保护性效应的重要前提。间隔时间太短,或没有间隔的低氧,可能是危害性为主。许多伤害性刺激的适应现象多数都是这样。不知道这样考虑是否合理。如果确实如此,那么寻找各种伤害和伤害级别的间隔时间,就成为重要的研究课题了。

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14508.html 




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