脂肪细胞在禁食期间帮助肝脏

哺乳动物是如何在进食、睡眠和禁食期间保持两种生物学上至关重要的代谢物的平衡的?答案可能需要重写一些教科书。

今天发表在科学德克萨斯大学西南医学中心的研究人员报告说脂肪细胞“有肝背”，可以这么说，要保持严格的监管葡萄糖(血糖)和尿苷，尿苷是人体在一系列基本过程中使用的代谢物，如构建RNA分子，正确制造蛋白质，储存葡萄糖作为能量储备。他们的研究可能会对包括糖尿病、癌症和神经系统疾病在内的几种疾病产生影响。

代谢物是由代谢过程产生的物质，如复合糖和淀粉代谢过程中产生的葡萄糖，或蛋白质生物合成过程中使用的氨基酸。

“就像葡萄糖一样，体内的每个细胞都需要尿苷来维持生命。葡萄糖是能量所必需的，尤其是大脑的神经元。尿苷是细胞内许多物质的基本组成部分，”该研究的资深作者、德克萨斯大学西南分校糖尿病研究试金石中心主任菲利普·谢勒博士说。

“生物学教科书表明，肝脏为循环系统产生尿苷，”舍勒博士说，他也是内科和细胞生物学教授。“但我们发现，肝脏只有在喂食状态下才会成为这种代谢物的主要生产者。在禁食状态下，身体的脂肪细胞接管了尿苷的产生。”

基本上，这种生产尿苷的方法可以被看作是一种劳动分工。研究人员发现，在禁食期间，肝脏忙于产生葡萄糖，因此脂肪细胞取代了为血液产生尿苷的作用。这些发现在人类、小鼠和大鼠的研究中得到了重复。

虽然尿苷有很多作用，但这项研究首次报道了脂肪细胞在禁食期间产生血浆尿苷，并且脂肪细胞-肝脏-尿苷轴调节身体的能量平衡。

该研究的主要作者、内科助理教授邓颖峰博士发现，空腹时血尿苷水平上升，进食时血尿苷水平下降。在进食过程中，肝脏通过将尿苷分泌到胆汁中来降低尿苷水平，胆汁被转移到胆囊，然后被送到肠道，在那里它有助于营养物质的吸收。

“事实证明，肠道中的尿苷有助于你吸收葡萄糖;因此尿苷有助于血糖调节，”谢勒博士说。

血液中的尿苷通过大脑中的下丘脑影响另一个严格控制的系统——体温，Scherer博士补充道。他说，似乎只有脂肪细胞产生的尿苷才能降低体温。

该研究的其他主要发现包括:

血尿苷水平在禁食期间升高，在喂食期间迅速下降。多余的尿苷通过胆汁排出。

肝脏是主要的尿苷生物合成器官，有助于血尿苷水平在喂食状态。

在禁食状态下，脂肪细胞主导着尿苷的生物合成和血液水平。

禁食引起的尿苷的升高与尿苷含量的下降有关核心体温由于代谢率的降低。

在饮食研究中，研究人员发现，长时间接触高脂肪饮食会减弱禁食降低体温的效果，而禁食降低体温的效果也与肥胖有关。邓博士说，进一步的测试表明，这些发现是由于禁食引起的尿苷升高降低。邓博士也是金石糖尿病中心的成员。

未来的研究问题包括研究在严重依赖血浆尿苷的器官(如心脏)中，喂食引起的尿苷水平降低的影响，以及减肥手术是否会影响血尿苷水平。

Scherer博士说:“我们的研究揭示了温度调节和新陈代谢之间的直接联系，表明以尿苷为中心的能量平衡模型可能为未来研究尿苷平衡以及糖尿病状态下这一过程是如何失调的铺平道路。”