Nature：肥胖或会改变肝脏细胞的分子架构修复这

作者：杨超月

Nature：肥胖或会改变肝脏细胞的分子架构修复这种结构或能逆转人类多种代谢性疾病的发生

肥胖

肝脏细胞

代谢性疾病

亚细胞结构

适应性

来源：本站原创 2022-03-20 23:46

来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院等机构的科学家们通过研究发现，细胞或会利用其分子架构来调节其代谢功能，并修复疾病细胞的架构成为更健康的状况，从而帮助修复细胞的自身代谢。

2022年3月21日讯 /生物谷BIOON/ --细胞能通过将代谢过程划分到细胞器中从而显示出复杂的细胞内组织，然而这些结构在原始组织背景下的分辨率以及其功能性后果研究人员并不是非常清楚；近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Regulation of liver subcellular architecture controls metabolic homeostasis”的研究报告中，来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院等机构的科学家们通过研究发现，细胞或会利用其分子架构来调节其代谢功能，并修复疾病细胞的架构成为更健康的状况，从而帮助修复细胞的自身代谢。

Nature：肥胖或会改变肝脏细胞的分子架构修复这

肥胖或会改变肝脏细胞的分子架构修复这种结构或能逆转人类多种代谢性疾病的发生。

图片来源：Harvard School of Public Health

研究者Gokhan Hotamisligil说道，包括肥胖、糖尿病、心血管疾病和肝脏疾病在内的多种慢性代谢性疾病是全球人群所面临的最大的公共卫生问题，我们所发现的基本调节性机制或能被用来评估个体对疾病状态（比如肥胖症等）的敏感性或耐受性，并能确定诸如饮食、营养或禁食等状态如何减少、消除或加剧这些疾病状态；文章中，研究人员提出了一系列靶向作用这种分子架构的治疗性策略，类似于修复一栋有问题的建筑或预防其恶化。

这项研究中，研究人员比较了来自健康瘦弱小鼠的肝脏样本和肥胖脂肪肝小鼠机体的样本，并利用多种计算平台（包括人工智能、机器学习、深度学习和神经网络），以及使用增强型聚焦离子束扫描电子显微镜的高分辨率成像技术进行研究，随后研究人员产生了细胞中这些称之为细胞器的特殊结构的三维重建结构，并对来自瘦弱和肥胖小鼠样本中的肝脏细胞的细胞器架构和组织进行了比较分析，通过这些分析，研究人员发现，肥胖会导致亚细胞分子架构发生剧烈改变，尤其是内质网，其是参与细胞中蛋白质和脂质形成以及塑造的关键细胞器。

随后研究人员利用能修复分子和蛋白质的特殊技术部分恢复了内质网的结构，从而重塑了其细胞膜，这同时也修复了细胞的代谢功能，被修复的细胞看起来非常正常，对脂质和葡萄糖代谢也控制地更好，而且能保持无压力状态且能对刺激产生更多的反应。研究者Arruda说道，这些研究结果很惊人，当这些结构被修复时，细胞的新陈代谢也被修复了，这篇文章中我们描述了一种全新的方法，其能通过调节对机体健康和疾病非常重要的分子架构来控制细胞的代谢。

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图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35264794/

本文研究所产生的图像是迄今为止最详细的可视化的亚细胞结构，而细胞在组织环境中仍然能保持完整，此前其他研究人员也开发出了类似的图像，但大多数是在单细胞和培养基中。高分辨率成像和基于深度学习分析或能帮助研究人员观察到，细胞内环境的结构调节和细胞器架构或许是细胞代谢适应性的一个关键组成部分，靶向作用这种调节性机制或能帮助开发治疗多种代谢性疾病的新型疗法，比如糖尿病和脂肪肝等。

综上，本文研究结果表明，肝脏内质网结构的亚细胞架构或许具有高度动态特性，其能与代谢状态相结合，这对于机体的适应性稳态和组织健康至关重要。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Güneş Parlakgül, Ana Paula Arruda, Song Pang, et al. Regulation of liver subcellular architecture controls metabolic homeostasis, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04488-5