饮食中的蛋白质负载会影响能量和平衡,需要肝脏的谷氨酸脱酶来维持身体活动
Karolina Luczkowska1, Yan Zhou1, Angela M Ramos-Lobo1
1Department of Cell Physiology and Metabolism, University of Geneva Medical Center, Geneva, Switzerland.
肝脏谷氨酸脱酶 (GDH) 对于从氨基酸中排毒氨酸和适应高蛋白饮食的能量消耗至关重要. 在小鼠中,GDH功能受损导致高氨血和减少体力活动.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 代谢生理学 代谢生理学
- 线粒体生物学 线粒体生物学
背景情况:
- 肝脏中的氨基酸代谢对于葡萄糖生成和氨酸排毒至关重要.
- 线粒体谷氨酸脱酶 (GDH) 在去氨基酸的尿素生成中起着关键作用,防止高氨血症.
- 饮食中的蛋白质含量显著影响新陈代谢适应,需要肝脏高效地处理氨基酸.
研究的目的:
- 为了研究肝脏GDH对不同饮食蛋白质水平的早期适应性反应.
- 评估肝脏GDH在代谢适应中的作用,包括葡萄糖生成,氨排毒和能量消耗,在不同蛋白质摄入量下.
- 为了比较对照小鼠和肝脏特异性GDH淘汰 (Hep-Glud1-/-) 之间的代谢反应,小鼠食不同的蛋白质饮食.
主要方法:
- 食控制和Hep-Glud1-/-小鼠的饮食含有10%,20%,30%和45%的蛋白质含量,每4天切换一次.
- 使用热量计室测量食物摄入量,能量消耗和昼夜节律的代谢评估.
- 肝脏GDH表达和活性的分析,使用在位氧化还原敏感试验和冷保存的肝脏部分的免疫组织化学分析.
- 评估氨酸诱导的葡萄糖生成和氨水平.
主要成果:
- 肝炎Glud1-/-小鼠表现出氨酸诱导的葡萄糖生成受损和持续的高氨血症.
- 肝脏GDH表达和肝脏溶解酸的整体活性没有受到饮食的显著改变,但现场测试显示高蛋白食小鼠的GDH活性增加.
- 在Hep-Glud1-/-小鼠中,食物摄入和能量消耗的循环节律被破坏.
- 对照小鼠在高蛋白饮食中将能量消耗从碳水化合物转移到氨基酸,这种转移在Hep-Glud1-/-小鼠中受损,导致身体活动减少.
结论:
- 肝脏GDH对于通过促进氨基酸氧化和维持正常身体活动来适应高蛋白饮食的能量平衡至关重要.
- 肝脏GDH活性,虽然不是总表达,但动态调整到饮食中的蛋白质负载.
- 肝脏GDH功能的干扰导致代谢失调,包括高氨血和改变能量消耗模式.
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