外泌體脂質譜分析，揭示高脂飲食誘導胰島素抵抗機制 - 劇多

該研究結果揭示了一種飲食機制，透過這種機制可以塑造腸道上皮細胞的外泌體脂質譜，從而調節肝臟/腸軸的通訊。

全球肥胖和糖尿病的增多對健康提出了 ... 首頁>科學>糖尿病便秘腸炎管理2021-01-2609:09 外泌體脂質譜分析，揭示高脂飲食誘導胰島素抵抗機制 近日，美國肯塔基州路易斯維爾大學腫瘤預防中心主任張皇閣教授、YunTeng團隊在NatureCommunications雜誌上發表文章，報道發現，高脂飲食（HFD）會顯著改變腸道上皮外泌體的脂質譜，從主要的磷脂醯乙醇胺（PE）變為磷脂醯膽鹼（PC），從而透過將外泌體PC與肝細胞中表達的AhR結合而抑制胰島素反應並抑制胰島素啟用途徑必不可少的基因。

該研究結果揭示了一種飲食機制，透過這種機制可以塑造腸道上皮細胞的外泌體脂質譜，從而調節肝臟/腸軸的通訊。

全球肥胖和糖尿病的增多對健康提出了巨大挑戰。

胰島素抵抗是2型糖尿病（T2D）的標誌，並與代謝紊亂有關，但尚不清楚它們背後的分子途徑之間的確切相互作用。

已經提出了生物活性脂質在非脂肪組織中的積累，以促進胰島素敏感性損害。

異常高的細胞磷脂醯膽鹼（PC）脂質會影響能量代謝，並與胰島素抵抗有關。

高脂飲食（HFD）是一種公共健康問題，因為這可能使個體容易患上肥胖症和糖尿病，並促進PC和胰島素抵抗的過度產生。

從生理學角度來看，高脂飲食與胰島素抵抗之間最重要的聯絡之一是腸-肝軸以及腸道和肝臟代謝產物釋放的因子，這些因子介導了腸道與肝臟之間的雙向交流。

HFD後，腸肝軸受損。

最新資料表明，細胞外小泡（EVs）透過充當脂肪組織、肝臟、骨骼肌和免疫細胞之間的細胞間通訊方式，在肥胖及其代謝併發症的發展中發揮作用。

外泌體可能在外周胰島素敏感性的調節中起作用，外周胰島素敏感性是T2D發病機理的主要組成部分。

外泌體似乎透過至少兩種不同的機制來調節胰島素敏感性，即透過調節炎症或透過與胰島素反應性器官的直接相互作用。

後者可透過與主要胰島素訊號分子（例如磷脂醯肌醇3-激酶（PI3K）/Akt訊號通路）相互作用而影響胰島素訊號通路而直接或間接發生。

與對照組相比，糖尿病患者的血漿EV含量更高，並且與對照組相比，糖尿病小鼠的血漿外泌體數量也更高。

然而，確定外泌體的作用及其在肝/腸軸通訊中的潛在作用將需要對它們的組成有更好的瞭解，特別是飲食是否會改變腸源性外泌體的含量，因此就胰島素反應而言它們的生物學功能尚未研究。

調節胰島素反應的一種感興趣的蛋白質是芳烴受體（AhR），它是一種配體啟用的轉錄因子，可整合飲食和代謝線索以控制複雜的轉錄程式。

確實，AhR過表達導致胰島素抵抗。

相反，種系AhRnull小鼠具有增強的胰島素敏感性和改善的葡萄糖耐量。

此外，與具有高親和力AhR的小鼠相比，表達低親和力AhR等位基因的小鼠在暴露於HFD後更不容易肥胖，並且在脂肪量、肝臟生理學和肝細胞基因表達方面表現出差異。

但是，在肝細胞中飲食介導的控制AhR、PC脂質和胰島素途徑訊號傳導之間關聯的分子介體和機制尚不清楚。

高脂飲食（HFD）改變腸上皮細胞釋放的外泌體的脂質組成 該研究顯示，從餵食HFD的肥胖小鼠或II型糖尿病患者的糞便中分離出的外泌體給藥瘦小鼠後，瘦小鼠變得具有胰島素抵抗性。

HFD將瘦動物的主要含磷脂醯乙醇胺（PE）的外泌體（L-Exo）的脂質組成改變為肥胖動物的外泌體（H-Exo）中的磷脂醯膽鹼（PC）。

從機制上講，研究顯示腸道H-Exo被巨噬細胞和肝細胞吸收，從而導致胰島素訊號通路的抑制。

此外，外泌體來源的PC結合並激活AhR，導致抑制胰島素啟用訊號通路必不可少的基因（包括IRS-2）及其下游基因PI3K和Akt。

總之，結果表明，HFD誘導的外泌體可能是胰島素抵抗發展的潛在因素。

腸外泌體因此具有作為廣泛治療靶標的潛力。

H-Exo對肝臟、脂肪和肌肉組織中胰島素訊號的影響 H-Exo在C57BL/6和C57BL/6germ-free小鼠中誘發肝脂肪變性和血脂異常，但在AhR-/-小鼠中不誘發 模式圖 參考文獻： KumarA,SundaramK,MuJ,DrydenGW,SriwastvaMK,LeiC,ZhangL,QiuX,XuF,YanJ,ZhangX,ParkJW,MerchantML,BohlerHCL,WangB,ZhangS,QinC,XuZ,HanX,McClainCJ,TengY,ZhangHG.High-fatdiet-inducedupregulationofexosomalphosphatidylcholinecontributestoinsulinresistance.NatCommun.2021Jan11;12(1):213.doi:10.1038/s41467-020-20500-w.PMID:33431899. 3 最新評論 發佈評論 ∧超級富豪貝索斯首次“太空一日遊”！有錢人的世界真心不懂∨礦物——磷酸鹽 熱門排行 英國男子目擊輪船漂浮在空中，並拍攝照片，或來自平行宇宙？令人擔憂的訊息！仙女星系和銀河系已經開始相撞，人類該怎麼辦？最奇葩的實驗：各種古老教派和現代科學家都研究過的奇葩課題為求不死，科學家注射300萬年前“猛獁細菌”，富豪6次換心楊振寧的宇不對稱的說法有討論之處準備好了麼？一種將引發另一場技術革命的未來新材料抗氧劑1010新增量為0.5%時，PLA絲材的綜合性能最好比爾·蓋茨向大氣層撒粉遮陽光，給地球降溫，專家警告將帶來災難著陸火星進入倒計時！天問一號七臺載荷全開機，NASA全程關注如果有一天，人類成為了星際文明，發現了低階文明會怎麼樣？