德研究發現:基因變異導致非酒精性脂肪肝

非酒精性脂肪肝的原因非常多樣,包括環境因素和遺傳因素。近日,德國糖尿病研究中心(German Center for Diabetes Research ,DZD)研究人員在人類和小鼠中發現一個新的基因家族,它們產生與免疫相關的調節蛋白可以抵消肝臟中的脂肪累積。研究表明,患有非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)的患者的肝臟和患有脂肪肝的小鼠的這些蛋白質的含量明顯較低。但是,遺傳變異導致這些蛋白質的形成減少。這項研究已發表在《Journal of Hepatology》上。

 

新發現基因所產生的蛋白質可防止脂肪肝發展

在德國,約有1800萬人患有非酒精性脂肪肝。而非酒精性脂肪肝是導致慢性肝病的主要原因。在歐洲,大約20%至30%的人口受到影響。 NAFLD通常與其他疾病有關,例如肥胖、第二型糖尿病、高血壓(動脈高血壓)和脂肪代謝異常(血脂異常)等。除了不健康的生活方式,像是高脂,高糖飲食和缺乏運動外,遺傳當然也影響了這種肝病的發展。研究人員發現在人類和小鼠中,這些基因產生與免疫相關的GTPases家族的調節蛋白,該蛋白可抵消肝臟中的脂肪積累。但是,如果進行了遺傳修飾,則形成的蛋白質較少。

研究小組在小鼠18號染色體上發現了一個與肝臟脂肪含量變化有關的區域。 如果表現了Ifgga2和Ifgga4基因,則會形成與免疫相關的GTPases家族的蛋白質(在小鼠中為IFGGA2和IFGGA4蛋白質,在人類中為IRGM蛋白質)。 這些蛋白質會增加某種形式的脂肪降解,進而抵消脂肪肝的發展。

德國人類營養研究所(Department of Experimental Diabetology, DIfE)實驗糖尿病學系主任、德國糖尿病研究中心發言人,Annette Schürmann教授說:「由於基因序列中只有一個鹼基的缺失,增加了某個基因的表現,因此在易患脂肪肝的小鼠肝細胞中幾乎不會產生這兩種相關蛋白IFGGA2和IFGGA4。」在人類中也發現,NAFLD患者的相應蛋白質IRGM含量也明顯較低,其肝臟中的脂肪含量可以增加三到四倍。

 

來源:bioengineer

 

誘導脂噬從而防止了脂肪肝的發展

研究顯示,肝細胞或小鼠肝臟中與免疫相關的GTPases的過量生產會顯著降低其脂肪含量。與Annette Schürmann教授合作、德國人類營養研究所的Dr. Wenke Jonas表示:「該原因是誘導特定形式的自噬作用(autophagy),這種自噬作用是特定於脂肪降解的,因此被稱為脂吞噬(lipophagy)。」

自噬作用是細胞自行降解和再循環的過程,藉由自噬作用,細胞自身的成分會降解。研究人員觀察到,肝臟細胞攝取脂肪酸後,與免疫相關的GTPases遷移至脂質滴。在那裡,它們與參與脂肪降解的酶(ATGL)結合,並確保進行自噬作用的中心蛋白(LC3B)與脂肪滴結合。透過脂滴的自噬作用,減少了脂肪的量,進而防止脂肪肝的發展。

這項研究已經確定了導致脂肪肝疾病的其他重要基因。下一個目標是研究出哪些作法,例如飲食調整或某些藥物,可能可以增加與免疫相關的GTPases的量,從而減少肝臟中的脂肪存儲。

 

 

參考資料:
1. Schwerbel, K. et al: Immunity-related GTPase induces lipophagy to prevent excess hepatic lipid accumulation. Journal of Hepatology (2020); DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhep.2020.04.031
2. Additional genetic cause for non-alcoholic fatty liver disease discovered

 

 

Ying Chang

作者

Ying Chang

曾在醫療相關領域工作三年,包含醫療耗材、檢測服務、扶持計畫等。希望能將更多生醫知識和即時消息分享給關注健康醫療的你們!

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