卟啉癥是一種遺傳性卟啉代謝的病態(tài)紊亂,,并被認(rèn)為是曾經(jīng)折磨著英國的統(tǒng)治者喬治三世的一種疾病?,F(xiàn)在,,Dana-Farber癌癥研究院的研究人員發(fā)現(xiàn)了能夠解釋卟啉癥的“瘋病”發(fā)作的一種分子。
卟啉癥是一種罕見的遺傳血液疾病,,它能因禁食或者接觸某些藥物而發(fā)作,,并可通過攝入糖和富含糖的食物成功治療,但其中的原因一直都不清楚。
Dana-Farber的研究人員在8月26日的Cell雜志的“封面故事”中報道說卟啉癥的營養(yǎng)成分包括肝臟細(xì)胞中的一種關(guān)鍵的代謝分子——PGC-1 alpha,。
喬治三世在他統(tǒng)治的1760年到1820年發(fā)生了5個月長的嚴(yán)重的“瘋病”,。當(dāng)時記錄下來的癥狀在現(xiàn)代被作為典型卟啉癥的診斷依據(jù)。卟啉癥的幾種類型都由干擾身體制造血紅素的遺傳突變導(dǎo)致,。血紅素是血細(xì)胞中攜帶氧氣的血紅蛋白的構(gòu)建基石,。這個復(fù)雜的合成過程需要三種不同的酶,并且當(dāng)其中的任意一種因突變而發(fā)生缺陷時會抑制這個過程,。今年年初,,《柳葉刀》雜志上的一篇文章曾報道說在喬治三世的頭發(fā)中檢測到了砒霜——能導(dǎo)致卟啉癥的發(fā)作的物質(zhì)。
PGC-1 alpha能夠充當(dāng)多個與肝臟中葡萄糖加工有關(guān)的基因以及幫助防止一些動物凍傷的棕色脂肪細(xì)胞的“加熱系統(tǒng)”基因的一個開關(guān),。由于PGC-1 alpha是肝臟中血紅素制造的一個調(diào)節(jié)因子,,因此Dana-Farber的研究人員想知道它是否與卟啉癥有關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)PGC-1 alpha其中的一個功能是控制ALAS-1基因的活性,,而ALAS-1基因編碼一種對血紅素正常制造至關(guān)重要的蛋白質(zhì),。這種遺傳信號途徑的缺陷將會導(dǎo)致ALAS-1發(fā)生高水平的積累,從而導(dǎo)致卟啉癥癥狀的發(fā)作,。
通過對正常小鼠和缺失PGC-1 alpha基因的遺傳加工小鼠進(jìn)行一系列的試驗,,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將“禁食”和“PGC-1 alpha增加”以及ALAS-1基因過度表達(dá)串連在一起的機制。而糖能對卟啉癥起到治療效果的原因在于葡萄糖導(dǎo)致胰腺產(chǎn)生更多的胰島素,,從而抑制了PGC-1 alpha基因的表達(dá),。
這些發(fā)現(xiàn)暗示卟啉癥病人應(yīng)該避免使用能夠刺激肝臟中PGC-1 alpha活性的藥物或者食物。(生物通記者楊淑娟)