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代谢性炎症

已有 14188 次阅读 2014-7-22 14:31 |个人分类:自然科学|系统分类:科普集锦

最近《细胞》发表一篇关于HO-1和好胖子关系的文章,很有意思,说是某些胖子所以不容易患糖尿病,原因是缺乏HO-1HO-1是一种热休克蛋白,基本作用是催化血红素氧化代谢,并产生一氧化碳。过去大部分学者认为这个蛋白对身体有好处,但是少数也有人发现这个蛋白存在不利效应。该研究用人类肝脏标本和动物模型,证明如果这个蛋白被抑制,即使高脂肪饮食引起肥胖,也不容易产生病理性后果。这个文章一方面说明体内物质,哪怕是重要物质,也有可能产生不好的效应。生物活性物质很难用好坏进行分类。

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这个文章中还提到一个概念就是代谢性炎症的概念,很有意思。

美国医学会最近投票将肥胖确定为一种疾病。但有意思的是,如果用胰岛素抵抗作为标准,大约25%的肥胖人并不存在代谢性异常。目前学术界认为脂肪组织可以分为好的皮下脂肪和坏的内脏脂肪,只有坏的脂肪组织才和疾病有关。不过即使这样,也很难说坏脂肪不好。比如最近就有研究证明,肿瘤晚期患者,所谓好的褐色脂肪细胞是导致恶病质的关键因素。有研究发现,内脏脂肪所以会引起代谢性异常,主要和这些脂肪组织相对缺氧和炎症有关。饱和脂肪酸和肝脏肌肉异位脂肪可引起胰岛素敏感性下降。氧化应激、线粒体功能障碍、内质网应激和肠道菌群异常都影响这些过程。

代谢性炎症被认为是肥胖危害健康的关键因素,代谢性炎症是研究肿瘤坏死因子α(TNF-α)过程中发现的一种现象,研究发现TNF-α具有抑制脂肪细胞胰岛素信号的效应,涉及的细胞内信号分子包括NfkB、JNKPKR等。脂肪组织内巨噬浸润是产生TNF-α的主要根源。研究证据表明,这种典型的代谢性炎症是人类胰岛素抵抗的核心因素。


代谢性炎症和传统的炎症最明显的区别是,前者没有炎症反应红肿热痛等典型表型。但是它也涉及和经典炎症类似的分子和信号转导通路,也可造成多种炎性分子的表达和活性增强,而且这种炎症可以持续长期存在,因此也可造成相关器官形态和功能损伤,对机体的生理功能产生严重的影响。

代谢性炎症发生的根本原因是免疫异常,因为免疫异常是炎症反应的上游环节。代谢和免疫是机体生存最基本的需求。在长期的进化过程中,生物形成了代谢和免疫系统,两种重要系统有独特的模式,也存在共同的途径。形成共同途径的基础是机体对代谢物和病原体使用相同的感应分子。免疫反应和代谢调节功能上相互依赖是机体稳态调节的核心之一,其功能紊乱会导致一连串的慢性代谢紊乱。病原体的入侵会导致免疫和代谢失衡,营养物质的摄人紊乱也可诱发免疫反应。在生物进化的早期,食物匮乏和病原体侵袭共同存在,生物体必须适应这种状况才能继续生存。生存能力的高低取决于忍受饥饿能力和对病原体的免疫力。为了生存,生物体必须使合理安排和有效地利用能量,把多余热量储存起来,应对食物缺乏。

在特定情况下,机体在免疫炎症过程中需要重新组织和分配能量资源,以供给免疫炎症功能活动能量消耗的特别需要。所以,代谢和免疫之间紧密联系是有利。也有可能产生不利后果,因为营养物质除可引起代谢系统反应外,也可像病原体一样诱发免疫系统的紊乱。病原体入侵会诱发免疫系统的紊乱,也会导致代谢系统的失衡。在进化早期,营养物质匮乏属于常态,机体内合成代谢信号通路有关的关键分子如胰岛素等被阻滞,合成代谢被压制,以保障更多能量供给免疫和炎症的需要,这对机体减少免疫应激反应和炎症具有潜在的好处。因此,几乎所有炎症和免疫反应信号传导通路都需要和胰岛素作用状态的配合。应激和免疫反应信号的激活导致胰岛素功能紊乱成为必然。随着社会进步和经济发展,营养物质缺乏几乎不再发生,人类已经无法适应这种营养过剩状态,代谢系统难以应对,胰岛素相对缺乏导致代谢性紊乱。此时,机体能量被用于合成代谢,供给免疫和炎症的活化的能量相对不足,免疫应激和炎症系统就不可避免的被活化,结果就是“代谢性炎症”。因此代谢性炎症发生的原因就是营养物质的过多摄人诱发的代谢和免疫紊乱,本质是胰岛素作用状态与炎症和免疫反应信号传导通路不匹配。




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