华人学者:为何垃圾食品不利健康?

【字体: 时间:2015年11月16日 来源:生物通

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  最近,密歇根大学生命科学研究所的研究人员,确定了肝脏中的一条通路,被一个称为BAF60a的蛋白质控制,可通过刺激胆汁产生——有助于身体从我们吃的食物中吸收更多的胆固醇和其他脂肪,而导致高脂肪高胆固醇“垃圾食品”的负面影响。

  

生物通报道:高脂肪、高胆固醇的“垃圾食品”饮食,会引起主要的健康问题,包括高血胆固醇和动脉粥样硬化,这已经不是什么秘密。

最近,密歇根大学生命科学研究所的研究人员,确定了肝脏中的一条通路,被一个称为BAF60a的蛋白质控制,可通过刺激胆汁产生——有助于身体从我们吃的食物中吸收更多的胆固醇和其他脂肪,而导致这些负面影响。延伸阅读:JBC:新的技术有望改善高胆固醇治疗

研究人员在十一月十二日的《Cell Reports》发表了这项研究结果。在这项研究中,研究人员制备了一种转基因小鼠,它们的肝脏缺乏BAF60a,当喂食垃圾食品时,这些小鼠的胆固醇水平比正常小鼠要低40%。

本文资深作者、密歇根大学生命科学研究所Jiandie Lin教授指出:“从基础科学的角度来看,我们将继续探究BAF60的几个变体,在不同细胞类型——脂肪,肌肉,肝脏的代谢调节中,如何发挥不同的重要作用。而这项最新的研究揭示了肝脏中一个新的通路,可能为开发新的治疗方法来降低胆固醇、减少动脉粥样硬化的风险,指出了方向。”

研究人员给小鼠喂食一种专门制定的高脂肪和高糖饮食,来模拟一种不良的“西方饮食”。约百分之40的热量来自脂肪,另外百分之40的来自于糖。

本文第一作者、Lin实验室研究人员Zhuo-Xian Meng说:“从进化的角度来看,我们祖先的身体做出了很大调整,充分利用罕见的脂肪来源。但现在的环境已经改变,脂肪食品到处都是,这种适应性反应变得适应不良。”

我们很早就知道,吃高胆固醇的食物会刺激胆汁的产生,但是,人体如何调节肝胆汁的生成?肠道内脂肪吸收的具体细节,我们还不完全清楚。

BAF60a是“将摄入食物和营养的信号,与指导身体代谢调控的遗传程序联系在一起的复杂生物机械”的一个齿轮。

在一系列的实验中,研究人员想探讨,为什么从肝脏中去除BAF60a——不是其他组织,可导致喂食垃圾食品的小鼠体内的胆固醇水平更低。Lin说:“我们需要弄清这为什么会发生。”

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BAF60a会影响肝脏制造自身胆固醇的能力吗?它会影响肝脏的胆固醇摄取吗?不会,研究人员发现,这两种因子在正常小鼠和转基因小鼠中都是非常相似的。

Lin说:“当我们在这两组小鼠中进行基因芯片研究,并检测了几千个基因时,在基因敲除小鼠肝脏中,最引人注目的一组基因,是胆汁酸合成相关的基因。”

胆汁是由肝脏制成,并最终释放到肠道,它可以帮助人体吸收脂肪。研究人员用一种标记有放射性标记的胆固醇,测试了他们的假设,发现转基因小鼠吸收食物胆固醇的速度要比对照组慢得多;它们也在粪便中排出更多的胆固醇。

另一个实验表明,抑制小鼠肝脏中的BAF60a,用来模拟动脉粥样硬化,能够部分保护它们免受疾病,从而使其胆固醇降低了百分之30,并显著降低了病变的形成。

作为一个研究项目——调查肥胖和代谢紊乱的基础——的一部分,Lin的实验室也一直在研究BAF60蛋白家族如何在肌肉和脂肪细胞中运转。

Lin说:“这些因子的活性和水平被调整,以响应不同的代谢线索。因此,我们觉得,这是一种更广泛的传感机制的一部分——细胞感知环境,细胞感知代谢状态。然后,通过增加或降低细胞中这些蛋白质可用的量,身体就能够调节特定组织或器官的代谢活动和功能。”

(生物通:王英)

注:Jiandie Lin教授,1994获北京大学生物化学学士,2000年获得美国西北大学博士学位。随后在哈佛大学Dana-Farber癌症研究中心Bruce M. Spiegelman教授代谢性疾病研究实验室进行博士后研究。2005年林博士在密歇根大学生命科学研究所建立了独立的实验室,目前主持NIH RO1、NIDDK等各类基金项目,已在在Cell、Nature、Nature Medicine、Cell Metabolism、G&D、EMBO J以及PNAS等国际顶尖学术刊物发表论文40余篇。林博士现为Bradley M. Patten Collegiate Professor,主要研究方向包括营养和能量代谢中的转录共激活网络,生物昼夜代谢节律以及生理和疾病中的代谢重编程。

生物通推荐原文摘要:
A Diet-Sensitive BAF60a-Mediated Pathway Links Hepatic Bile Acid Metabolism to Cholesterol Absorption and Atherosclerosis
Summary: Dietary nutrients interact with gene networks to orchestrate adaptive responses during metabolic stress. Here, we identify Baf60a as a diet-sensitive subunit of the SWI/SNF chromatin-remodeling complexes in the mouse liver that links the consumption of fat- and cholesterol-rich diet to elevated plasma cholesterol levels. Baf60a expression was elevated in the liver following feeding with a western diet. Hepatocyte-specific inactivation of Baf60a reduced bile acid production and cholesterol absorption, and attenuated diet-induced hypercholesterolemia and atherosclerosis in mice. Baf60a stimulates expression of genes involved in bile acid synthesis, modification, and transport through a CAR/Baf60a feedforward regulatory loop. Baf60a is required for the recruitment of the SWI/SNF chromatin-remodeling complexes to facilitate an activating epigenetic switch on target genes. These studies elucidate a regulatory pathway that mediates the hyperlipidemic and atherogenic effects of western diet consumption.

 

 

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