遺傳和飲食影響膽汁酸穩(wěn)態(tài)

EPFL 科學(xué)家已經(jīng)使用系統(tǒng)遺傳學(xué)方法來解開膽汁酸穩(wěn)態(tài)的新型遺傳和環(huán)境調(diào)節(jié)劑。他們的發(fā)現(xiàn)為膽汁酸穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制提供了新的見解，并可能對(duì)代謝疾病的治療產(chǎn)生影響。

膽汁酸是一大類膽固醇衍生物，以其促進(jìn)腸道吸收脂肪的作用而聞名。一旦從腸道中重新吸收，膽汁酸就會(huì)在血液中循環(huán)，在那里它們可以作為強(qiáng)大的激素發(fā)揮作用。每餐后血液中膽汁酸的濃度和成分都會(huì)發(fā)生變化，這使它們能夠告知其他器官能量可用。

盡管對(duì)它們的功能有所了解，但膽汁酸的遺傳和環(huán)境調(diào)節(jié)劑尚未完全破譯，并且缺乏對(duì)特定膽汁酸實(shí)體如何產(chǎn)生和功能的理解。

在 EPFL 的 Kristina Schoonjans 和 Johan Auwerx 小組與 UNIL 和 ETHZ 的同事進(jìn)行的一項(xiàng)新研究中，研究人員使用了小鼠的“遺傳參考群體”(BXDs)，它類似于一小群人的遺傳變異以獲得對(duì)膽汁酸穩(wěn)態(tài)的新見解。通過結(jié)合環(huán)境變化(高脂肪飲食喂養(yǎng))、“組學(xué)”數(shù)據(jù)、生物信息學(xué)和分子生物學(xué)分析，該團(tuán)隊(duì)繪制了數(shù)百種潛在的膽汁酸遺傳和環(huán)境決定因素，確定了它們對(duì)健康和疾病的影響。該研究發(fā)表在《細(xì)胞代謝》上。

研究人員還測(cè)量了 36 只喂食正常食物或高脂肪飲食的BXD 小鼠品系的肝臟、糞便和血漿(分別是膽汁酸合成、代謝和信號(hào)傳導(dǎo)的主要組織)中膽汁酸的豐度和組成。數(shù)據(jù)顯示膽汁酸水平受飲食影響很大。

膽汁酸在代謝疾病中起著關(guān)鍵作用，研究人員證實(shí)它們與生理特征密切相關(guān)，包括體重、脂肪量、葡萄糖和胰島素水平。他們還確定了幾個(gè)與膽汁酸水平相關(guān)的基因位點(diǎn)，其中最突出的例子是?；切苋パ跄懰?(TUDCA)。眾所周知，TUDCA 可以緩解多種疾病，但其受體和調(diào)節(jié)劑仍然未知?？茖W(xué)家們通過生物信息學(xué)和系統(tǒng)遺傳學(xué)方法將羧酸酯酶 1C (CES1C) 確定為 TUDCA 血漿水平的新型調(diào)節(jié)劑，并使用體內(nèi)功能喪失小鼠模型進(jìn)一步驗(yàn)證了其作用。

“BXD 小鼠參考群體是研究復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)的完美模型，并允許建立受控環(huán)境，這是該分析的關(guān)鍵先決條件，”該研究的第一作者 Hao Li 說。“這種方法使我們能夠?qū)?CES1C 鑒定為 TUDCA 血漿水平的調(diào)節(jié)劑，并發(fā)現(xiàn)基因、膽汁酸和表型之間的許多其他聯(lián)系，”共同第一作者 Alessia Perino 補(bǔ)充道。“這項(xiàng)工作主要由克里斯蒂安·格哈德·捷成基金會(huì)贊助，為確定增加促進(jìn)健康的膽汁酸的新方法奠定了基礎(chǔ)，這可能為開發(fā)有前景的人類代謝疾病療法鋪平道路。”

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