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CRL3失活引发NRF2依赖的NADH还原应激,导致肝脏代谢异常与胰岛素抵抗
2024-05-17 09:36  点击:20
  近日,美国俄克拉荷马大学健康科学中心的研究团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为“Cullin 3 RING E3连接酶失活导致NRF2依赖的NADH还原应激、肝脏脂肪营养不良和全身胰岛素抵抗”的论文。该研究发现CRL3在肝脏代谢调节中扮演关键角色,并揭示了其下游的NRF2过度激活如何导致肝脏在肥胖和胰岛素抵抗状态下的代谢不适应。
 
  CRL3(Cullin RING E3连接酶)作为疾病修饰途径和治疗靶点的重要调控因子,其涉及肝脏胰岛素和氧化应激信号的调节,但其在肝脏病理生理中的具体功能尚不清晰。此次研究揭示了肝细胞中Cul3的缺失如何影响肥胖小鼠的脂肪变性,并进一步探讨了这种影响背后的分子机制。
 
  研究者发现,肝细胞Cul3的敲除虽然能迅速缓解脂肪变性,但并未带来整体代谢的改善,反而导致全身代谢紊乱。进一步的肝脏转录组学分析揭示了CRL3失活后,核因子红细胞2相关因子2(NRF2)的抗氧化防御途径被持续激活,这一途径还重新编程了脂质转录网络,影响TG的储存。此外,全球代谢组学研究显示,NRF2的激活诱导了大量消耗NAD+的醛脱氢酶,导致NADH/NAD+比例上升,即NADH还原应激,进而抑制了糖酵解-柠檬酸盐-脂肪生成轴在Cul3敲除肝脏中的功能。
  
  这一发现解释了为什么NRF2诱导的细胞脂质储存缺陷会促进肝脏中神经酰胺的积累,升高循环脂肪酸,并恶化全身的胰岛素抵抗,形成了一个恶性循环。当在肝细胞中同时敲除Cul3和NRF2时,这些代谢异常得到了逆转,显示了NRF2在CRL3失活后肝脏代谢失调中的关键作用。
 
  这一研究不仅提高了我们对CRL3在健康和疾病中作用的理解,还为选择性靶向NRF2独立的CRL3调节途径作为潜在治疗策略提供了分子基础。未来,研究者们将进一步探索CRL3在各种器官和疾病中的遗传和药理学调节,以填补这一领域的知识空白。
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