肝细胞中电子失衡与许多新陈代谢问题之间存在出乎意料的联系

波士顿-马萨诸塞州总医院的研究人员发现，肝细胞中电子失衡与许多新陈代谢问题之间存在出乎意料的联系，新陈代谢问题增加了患心血管疾病和脂肪肝疾病的风险。他们的发现发表在《自然》杂志上，阐明了减少压力这一现象，以及饮食等遗传和环境因素如何影响这种新兴疾病风险因素。

当细胞积累过多的电子时，就会产生还原性压力，而电子在产生能量中起着至关重要的作用。“我们吃的食物往往是非常丰富的电子，”瓦姆西·穆特，医学博士，分子生物学和的资深作者的质量总署说，自然研究。“但是，如果这些电子的供求之间存在不平衡状态，特别是供给过剩，则会得到减少的压力。”

吃高脂饮食和喝酒可以减轻肝细胞的压力。尽管还原性应激与某些罕见的遗传疾病(称为线粒体疾病)有关，但其在更常见条件下的作用尚未得到很好的研究。

Mootha的同事和该研究的主要作者，大众肝脏病专家Russell Goodman，医学博士，DPhil领导了一个研究小组，该研究小组将一种名为LbNOX的基因工程酶施用于酒精实验小鼠的肝脏。古德曼说：“酒精会产生大量的电子，这会引起很大的还原应力。”然而，LbNOX阻止了小鼠产生还原性应激。他说：“研究表明，我们可以使用这种遗传工具来控制肝脏的还原性应激。”“我们可以给予并拿走它。”

研究小组确定了血液中一种称为α-羟基丁酸酯的代谢产物，当肝细胞中的电子积累时，该代谢产物就会上升。这引起了研究者的兴趣，因为α-羟基丁酸酯水平与胰岛素抵抗，2型糖尿病和肥胖症的危险因素有关。先前的遗传分析将人类中的α-羟基丁酸酯水平与一个名为GCKR的基因变异相关联，该变异发生在大约50%的人群中，似乎影响许多疾病和不健康特征的风险，例如脂肪肝疾病和血脂水平升高称为甘油三酸酯。他们表明，小鼠肝细胞中的GCKR突变与高水平的α-羟基丁酸酯有关，并将其与缓解压力相关。

重要的是，这项研究(由万豪基金会资助)发现，用LbNOX治疗降低的应激反应可降低甘油三酸酯的水平，从而增加患心血管疾病的风险，并改善包括胰岛素抵抗在内的代谢因子。

Mootha认为，α-羟基丁酸酯可以用作测试减轻压力的生物标志物，LbNOX可能有一天可以用作治疗由代谢功能障碍引起的疾病的方法。“ LbNOX正在推动一类新的研究，我们称之为'因果代谢'，” Mootha说。他们首次允许我们操纵生物体内的新陈代谢，并观察其后果。