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李勤喜教授团队揭示在能量应激情况下肝脏中乙酸生成的机理及生理意义

日期: 2023-11-06 访问数:

糖尿病本质上是一种由代谢紊乱引起的疾病。揭示糖尿病代谢紊乱的机理,发现能反应糖尿病代谢紊乱的新指标有重要意义。

为了探究糖尿病引起的代谢改变,李勤喜教授和化学化工学院林东海教授团队首先通过NMR技术检测了临床糖尿病患者血液样品中的代谢物,发现糖尿病患者血液中的乙酸浓度显著高于健康者,然而其分子机制和生理意义尚不清楚。为了进一步揭示乙酸升高的机理及意义,作者通过糖尿病小鼠模型、GEO数据库差异分析、小鼠肝脏基因特异性敲低、代谢物同位素示踪等技术开展了一系列研究,发现:(1)在糖尿病或饥饿情况下,肝脏中ACOT12和ACOT8蛋白表达显著上调,能够水解脂肪酸来源的乙酰辅酶A生成乙酸;(2)乙酸类似于酮体,可供肝外组织作为能源物质使用,缓解机体的能量危机;(3)该生化反应同时还产生还原型的CoA,而游离的CoA-SH是脂肪酸氧化所必须的辅酶,因此,该反应有助于维持脂肪酸在能量应激时的持续氧化。

总之,该工作揭示了在糖尿病及饥饿等机体能量应激情况下乙酸生成的机理及作用;发现乙酸是一个新的“酮体”,血液中的乙酸水平可能是糖尿病的一个重要指标,不仅能反应脂肪酸β氧化的情况及机体能量代谢模式,而且可能为糖尿病的精准分类提供重要依据。

该研究于2023年10月30日以“Hepatic conversion of acetyl-CoA to acetate plays crucial roles in energy stress”为题发表在eLife上。

博士研究生王锦阳、硕士研究生温雅馨、博士后赵文涛为论文共同第一作者。李勤喜教授、江彬助理教授、化学化工学院林东海教授为该论文共同通讯作者。

原文链接:https://elifesciences.org/articles/87419

(图/文 李勤喜课题组)

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