细胞外基质微结构直接调节人肝细胞中谷胱甘肽的生物利用度

《Biomacromolecules》：Extracellular Matrix Microstructures Directly Regulate Glutathione Bioavailability in Human Hepatocytes

肝细胞外基质（ECM）微观结构通过调控整合素β1活性影响谷胱甘肽合成与生物利用度，为肝纤维化治疗提供新机制。

　　

约翰·A·特雷尔 | 陈成鹏

化学与生物化学系，美国马里兰州巴尔的摩县马里兰大学14701号，巴尔的摩，21250

近期在力学生物学领域的研究探讨了细胞行为对外部基质（ECM）硬度变化的响应。然而，关于关键代谢途径和重要代谢物如何受到ECM微结构调控的机制仍知之甚少。谷胱甘肽是一种主要在肝脏中合成的三肽，它在某些外源性物质的代谢以及氧化物质的还原过程中起着关键作用。本研究发现，ECM微结构能够直接影响谷胱甘肽的生物利用度和合成。通过制备一种纤维支架来模拟健康的天然肝脏ECM，以及一种具有相同表面化学性质的平坦基底来模拟严重的纤维化状态，我们发现纤维状ECM能够提高肝细胞中的谷胱甘肽水平，从而增强其抗氧化能力。通过减少和增加整合素β1活性的机制研究，表明ECM微结构、整合素β1以及细胞内肝谷胱甘肽的合成之间存在内在联系。这些结果在力学生物学领域是一个前所未有的发现，揭示了ECM微结构在调节肝脏代谢组（即谷胱甘肽生物利用度）方面的作用，为理解和治疗纤维化肝脏疾病提供了新的见解。