案例 | HO-1基因敲除小鼠在代谢疾病研究中的应用

日期: 2016年01月05日


    

血红素加氧酶(heme oxygenase, HO)是血红素分解代谢过程中的限速酶,人体内的CO主要是由血红素氧化酶(HO)代谢产生。其中,HO有三种类型:氧应激诱导型(HO-1)、组成型 (HO-2)及尚未明确的HO-3

 

研究表明血红素加氧酶-1heme oxygenase-1, HO-1)与肥胖和糖尿病有着密切的关系。它不仅能催化体内血红素的降解,而且还参与到细胞信号传导、炎症反应和对抗氧化应激的过程中。

 

维也纳医科大学的Harald Esterbauer与马克斯普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的J. Andrew Pospisilik组成的研究团队通过基因敲除小鼠以探究HO-1与代谢性炎症的关联。研究结果显示,在肥胖的受试者当中,存在代谢问题(胰岛素敏感性降低)的人肝脏和脂肪组织中HO-1的水平比代谢状况正常者要高。当研究者把小鼠巨噬细胞中的HO-1基因敲除之后,小鼠体内与炎症有关的分子也会随之减少。这就表明,HO-1实际上促进了这种代谢性的炎症反应,这与此前的一些研究结果有所不同。

 

此外,研究者还发现,与一般的小鼠相比,特异性地敲除小鼠肝脏和巨噬细胞中HO-1基因在喂食高脂肪食物后更不容易出现脂肪肝,身体组织对胰岛素的敏感度也较高。这就意味着,HO-1阻断剂有望成为治疗新陈代谢疾病的一种新手段。

 

这项研究表明HO-1是人类代谢不健康肥胖者最强有力的预测因子之一,它有可能具有高预测价值,检测疾病的发生。如可使临床医生能够利用一些靶向干预,在显示2型糖尿病早期迹象的肥胖个体中特异性地阻止该疾病的发展。

 

原文索引:

Heme oxygenase-1 drives metaflammation and insulin resistance in mouse and man

Cell.doi: 10.1016/j.cell.2014.04.043.

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