蛋白质在应激信号在肝细胞之间的传播中起关键作用

哈佛大学陈昌公共卫生学院联合领导的一项新研究表明，细胞之间通讯通道中的关键蛋白可以使一个肝细胞中的应激反应扩散到小鼠的邻近肝细胞中，从而导致其他健康细胞功能失调。和以色列的谢巴医学中心。该发现可能对一系列代谢疾病具有影响，包括肥胖，糖尿病和非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)。

这项研究首次证明Cx43蛋白在肝细胞内质网(ER)应激信号的传播中起作用。研究人员指出，值得注意的是，肝脏中缺乏Cx43的小鼠受到了胰岛素抵抗，葡萄糖耐受不良和NAFLD的保护。

我们发现，当受压的肝细胞开始与其邻居沟通时，它可以向周围的细胞发送压力信号，从而导致严重的问题，从而导致脂肪肝和代谢性疾病。在这里，我们开发了复杂的方法来追踪分子应激信号从一个细胞传递到另一个细胞时的情况，而且重要的是，我们证明了当这些信号在原始细胞中停止时，即使在肥胖等不利条件下也可以保持代谢健康。”

GökhanHotamışlıgil，通讯作者，詹姆斯·史蒂文斯·西蒙斯(James Stevens Simmons)，哈佛大学商学院遗传与代谢教授，萨布里·乌尔克代谢研究中心主任

SabriÜlker中心的先前研究表明，在肥胖的动物和人类中，肝组织会承受ER的压力和功能障碍。然而，了解为什么这种强大的组织未能采取缓解该问题的对策一直是一个挑战。研究人员在这项研究中发现，一旦肝脏中的一小部分细胞受到压力，它就会迅速扩散到其他组织，从一个细胞到另一个细胞，从而压倒了组织的自然防御能力。

对于这项新研究，研究人员首先筛选了数十亿个细胞，以发现一些天然表现出内质网应激的细胞，而其他细胞则没有任何应激迹象。当它们彼此相邻生长时，压力细胞将压力信号传递至健康细胞。然后，研究小组专注于从小鼠分离的肝细胞。他们实验性地诱导了这些细胞的内质网应激，并观察到Cx43的水平和活性增加。随着Cx43活性的增加，与未处于ER应激状态的细胞相比，这些细胞变得更有能力将应激信号传递至附近的细胞。

基于这些初步发现，研究团队对小鼠进行了一系列实验，确定饮食引起的肥胖症会导致内质网应激，进而增加Cx43的水平和活性。然后，研究小组创建了一组小鼠，其中Cx43已从动物肝细胞中删除。在这些小鼠中，高脂饮食不会触发肝细胞的内质网应激，并且动物受到了胰岛素抵抗，葡萄糖耐受不良和NAFLD的保护。

“肥胖率在全球范围内呈上升趋势，我们尚不完全了解与之相关的并发症，包括代谢性疾病和非酒精性脂肪肝疾病，”该病内分泌，糖尿病和代谢科的相应作者兼主任Amir Tirosh说。舍巴医学中心。“这项研究表明细胞间通讯在传播应激信号中起着重要作用，并且表明停止这些应激信号的传播可能是预防和治疗胰岛素抵抗和NAFLD的一种有吸引力的方法。”