开题报告
酗酒是导致肝脏相关发病和死亡的主要原因,作为危害人类健康的主要因素之一,这已成为一个全球问题。 虽然长期慢性酒精饮用的不良影响已经得到了广泛的研究,但短期大量饮酒和偶尔过量饮酒所引起的急性酒精源性组织损伤的机制尚未被解决。
过量饮用是指在很短的时间内过量大量饮酒,其所规定的增加进入血液酒精含量(BAC)水平至少为0.08g/dl。美国国酗酒和酗酒问题研究所将酗酒定义为:在过度饮酒期间,每天至少两小时一次性饮用四倍(女性)或五倍(男性)标准剂量的酒品,其中BAC水平至少增加到0.08g/dl。然而,标准饮酒剂量因国家不同而异:英国为7.9g,美国为14g,而日本为19.75g。酒精吸收速率取决于几个因素,包括摄入酒精的量和浓度以及性别而引起的生理因素。 此外,性别差异导致的体脂含量,身体内的含水量,酒精脱氢酶(ADH)水平以及激素的变化,都会影响酒精的肝脏代谢。 急性酒精损伤时肠上皮细胞屏障的改变发生在多个水平,包括肠道上皮细胞之间连接的紧密度,粘蛋白的产生和肠壁炎症细胞的激活。 另外由于饮酒,肠道微生物群的组成发生了变化。 这些导致微生物的代谢产物通过门脉循环从肠道转移到肝脏。除了增加脂多糖水平外,其他微生物成分也可能到达肝脏,从而导致肝窦细胞和其他的免疫细胞被激活,因此产生大量的促炎细胞因子(如TNF、IL-1beta;),这将会进一步增加肠道通透性,从而助长肠道炎症,造成了肝病的发展。目前认为酒精肝的病理过程包括乙醇诱导肠道渗透性的增加以及乙醇直接对肝细胞产生的效应。
新的证据表明,肝脏胞外囊泡是调节肠道和肝脏之间协调信号的重要物质,它连接了胆道、门静脉和全身循环。RNA(包括mRNA、microRNA [miRNA]和其他非编码RNA)、DNA和脂质被积极地整合到腔内小泡中,这些小泡位于多泡内体中,是外泌体的前体。除了形成外泌体中膜蛋白的组分,内体膜的向内出芽被认为是导致胞质蛋白和其他成分被吞噬到腔内小泡的腔内的机制。胞外囊泡与质膜融合后,将腔内小泡作为外泌体释放到细胞外空间。相比之下,微泡是由质膜脱落产生的150-1000 nm的大细胞外膜泡肝脏的细胞外囊泡是肝脏中起源于不同细胞的膜质囊泡。肝脏胞外囊泡的病理生理作用主要包括引起酒精肝脏疾病,NAFLD,病毒性肝炎和肝癌。囊泡通过它们所包裹的物质,可以将肝脏中不同类型细胞之间和不同器官之间联系起来,从而提供一种通信的作用。 对囊泡作为疾病的生物标志物进行探索后发现,它也可以作为治疗靶点和治疗载体。
在本次研究中,我们我们主要探讨基因A对于酒精性肝病的影响。哺乳动物三种同源物——基因A,YIPF1和YIPF2,他们都是Yif1p的同源物。免疫荧光染色显示,YIPF1、YIPF2和基因A主要位于高尔基体内侧或跨越整个高尔基体中,也部分位于跨高尔基体网络(TGN)中。用BFA鉴定时,较早的时间点与内侧/反式高尔基体标记和TGN标记共同迁移,但最终在细胞质点状结构中重新分布,这与内侧/反式高尔基体和TGN标记的不同。 基因A与YIPF1和YIPF2分别形成稳定的复合物,据相关研究表明,基因A的敲除降低了YIPF1和YIPF2水平。 这些结果表明YIPF6与YIPF1和YIPF2形成复合物,在高尔基体内稳定表达和定位。 另外根据敲除实验表明,YIPF1和YIPF2对基因A的表达和定位不是必需的。 BFA处理后高尔基体的结构及其拆卸不受YIPF1、YIPF2或基因A敲除的影响。但是去除BFA后,由于YIPF1和YIPF2的敲除,高尔基体的重新组装明显延迟了,但这并不是YIPF6的敲除所造成的结果。 这些结果表明,与YIPF1和YIPF2分离后,游离的基因A产物会干扰高尔基体的重新组装。YIPF1和YIPF2的敲除,也降低了HT-29细胞的细胞内的糖聚糖。因此,我们证实YIPF1、YIPF2和基因A在支持正常糖基合成中起着重要作用。
此外,成纤维细胞生长因子21(FGF21)也与基因A的表达有关,它主要是一种调节葡萄糖、脂质和能量稳态的内分泌激素。而FGF21的基因表达则受到在禁食状态下核激素受体的调节,FGF21的转运和分泌的具体过程目前在相关文献中还鲜有报道。根据相关研究发现,在Yip1基因家族且存在基因突变的小鼠中,突变的基因A对于高脂饮食(HFD)小鼠的血浆中FGF21的表达水平高于不携带这种基因突变(对照)的小鼠,并且基因A小鼠的肝细胞比野生型小鼠要分泌的FGF21更多。因此,基因A突变的小鼠对HFD诱导的代谢结果具有抗药性,并增加了脂肪溶解、能量消耗以及体温的升高。肝细胞特异性缺失FGF21的基因A突变小鼠不再受饮食诱导的肥胖的保护。根据相关研究表明,基因A结合了内质网中的FGF21,以限制其分泌,并在小鼠肥胖发展过程中将FGF21包装成COPII囊泡复合物。基因A表达蛋白的水平与肝性脂肪变性有关,但与非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者血清中FGF21水平呈负相关。 因此,在肥胖发展过程中基因A是一种控制FGF21分泌的物质,因此也可能成为治疗肥胖和NAFLD的靶点。
研究表明,在高脂诱导的肥胖模型中基因A的功能缺失突变会使小鼠抵抗肥胖,降低血糖和甘油三酯水平,增加胰岛素抵抗和能量代谢,缓解肝脏脂肪变性,减少小鼠的体重。基因A在特定组织中的功能以及在代谢性疾病中的作用还需要深入而广泛的研究。本次研究是基于Yips家族蛋白与囊泡分泌的关系以及基因A在代谢性疾病中的关联,探究肠道基因A在酒精肝中的作用,以及这种影响是否通过外泌体作用以及内在的作用机制等问题。
资料编号:[368025]
