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肝实质细胞内部时钟控制身体节律和代谢健康

阅读次数:158 作者: 张医浩 发布时间:2020-08-10
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肝实质细胞内部时钟控制身体节律和代谢健康

    人体内大多数细胞都含有分子钟,这些时钟彼此间相互作用对人体健康起到重要作用,但是人们对外围时钟对节律的要求及其对生理影响尚不十分清楚。

近日宾西法尼亚大学佩雷尔曼医学院Mitchell Lazar领导的研究团队在Science上发表题为The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types的研究型论文。在此次研究中Lazar团队构建肝细胞中REV-ERBα和β特异性缺失的小鼠模型,特异性的破坏了肝实质细胞的内部时钟。在REV-ERBs HepDKO小鼠的肝脏中,无论是正常饮食还是高脂肪/高蔗糖(HFHS)饮食,血浆甘油三酸酯节律的幅度都会增加。因此表明,肝细胞中的REV-ERBs维持脂质代谢的稳态。

    另外当肝实质细胞的内部时钟受到破坏时,肝脏中其他类型细胞的代谢也受到重编程。REV-ERBs HepDKO肝脏中非肝细胞的基因表达发生了显着变化,为了揭示缺乏REV-ERBs的肝细胞对其他细胞类型的潜在信号,Lazar团队使用NicheNet鉴定了配体-受体对,其中配体在HepDKO肝细胞中发生了改变,并且受体在ECs或KCs和下游基因中表达表现出增强或破坏。通过对ECs和KCs的节律转录组进行了GSEA分析发现脂质代谢相关的途径在ECs和KCs中均富集,表明节律重塑不仅可以通过映射的配体-受体对进行调节,而且还可以通过肝细胞的代谢产物进行调节。

    尽管昼/夜节律周期通过下丘脑上视交叉上核的中央节律振荡器起着带动行为节律的作用,但进食/禁食周期是外围时钟的重要同步器。Lazar团队观察到,近一半的节律基因同时受到内部时钟和小鼠摄入食物时间的调节,食物进食时间和肝脏内部时钟的完整性都会改变代谢节律。

    总之,这项研究揭示了肝细胞时钟在营养信号的生理协调和控制节律性代谢的细胞间通讯中的作用。

参考文献:Guan D, Xiong Y, Trinh TM, et al. The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types [published online ahead of print, 2020 Jul 30]. Science. 2020;eaba8984. doi:10.1126/science.aba8984

 

撰写人:胡位荣/吕金伟

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