JMT日本医疗——“禁食”和“衰老”之间有一个共同的机制-由于脂肪细胞自噬的激活,脂肪在肝脏中积累②
点击量:134 日期:2022-05-20 10:06 编辑:JMT日本医疗
研究内容
首先,研究人员确认自噬相关基因Rubicon 在禁食时显着下降。同时,研究人员还发现另一种自噬抑制剂mTORC1失活(图2),因此,认为禁食期间脂肪细胞自噬被激活。接下来,研究人员检查了脂肪细胞中缺乏 Rubicon 且自噬增加的小鼠的脂肪组织数量。野生型小鼠在禁食期间脂肪组织质量显着减少,而自噬升高的小鼠在不禁食的情况下脂肪组织质量也出现类似减少。相反,发现在自噬被脂肪细胞抑制的小鼠中,即使禁食,脂肪组织的量也不太可能减少(图3)。此外,在该小鼠中,在禁食期间,肝脏中的脂肪积累和血酮体的增加被显着抑制(图4)。根据这些结果,认为脂肪细胞中的自噬激活对于禁食期间肝脏中的脂肪积累和酮体产生很重要。还发现在禁食个体的脂肪组织中,在脂肪积累中起重要作用的 SRC-1 和 TIF2 被激活的自噬降解。换言之,认为在禁食期间自噬被激活时,脂肪细胞不能蓄积脂肪,但肝脏中的脂肪蓄积进展。此外,很明显,Rubicon 在禁食期间也被自噬分解。换言之,推测在禁食期间诱导自噬时,抑制剂Rubicon被分解并进一步促进自噬(图1)。本研究明确了禁食期间Rubicon的分解和减少促进了自噬,脂肪细胞不能积累脂肪,从而促进肝脏中脂肪的积累和酮体的产生。
图 2 Rubicon 在小鼠脂肪组织中随禁食而降低
显示小鼠脂肪组织中的蛋白质含量。与进食时相比,禁食时Rubicon显着下降。
表明 mTORC1 活性的 p-S6K1 也降低了,表明 mTORC1 的失活与禁食有关。 Lamin B 表示对照。
图 3 抑制脂肪组织中的自噬使得即使在禁食时也难以减少脂肪组织。
显示喂食时或禁食后 48 小时的脂肪组织重量。对照显示禁食时脂肪组织质量(脂肪萎缩)显着减少。
脂肪细胞中缺乏 Rubicon 且自噬升高的小鼠在不禁食的情况下减少了脂肪组织质量。
脂肪细胞中缺乏 Atg5 并抑制自噬的小鼠即使在禁食时也难以减少脂肪组织质量。
图 4 抑制脂肪组织中的自噬可减少与禁食相关的肝脏中的脂肪积累和酮体生成。
(左:小鼠肝脏)显示了禁食 24 小时的小鼠肝脏组织的苏木精-伊红染色图像。
在对照组中观察到明显的脂滴(白点)积累,而在脂肪细胞中缺乏 Atg5 并抑制自噬的小鼠中脂滴减少。
(右图:小鼠血酮体浓度)显示进食期间或禁食后 24 小时的血酮体浓度。
在对照组中,禁食时观察到血液中的酮体浓度显着增加,但在脂肪细胞中缺乏Atg5的小鼠中,
这种增加受到损害,自噬受到抑制,肝脏中的酮体产生受到损害,这表明其减少了。
研究成果的意义
在之前的研究中,该研究小组发现与衰老相关的过量自噬会干扰脂肪细胞中的脂肪储存,并且该数量的脂肪会在肝脏(脂肪肝)中积聚。从这项研究的结果来看,认为这种机制最初存在于禁食期间肝脏中的脂肪积累和酮体产生。换句话说,有人认为脂肪细胞的老化可能意味着禁食期间的反应即使在正常情况下也会起作用。由于已知在禁食期间除了激活自噬之外的各种机制起作用,因此预计这项研究将促进对脂肪细胞衰老的研究。
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