间歇性进食会激活肝细胞中的GPS基因从而完成出生后肝脏的发育

在哺乳动物中，肝脏在任何特定时刻检测身体的能量需求，并调动营养储备来满足它。这是一项重要的功能，可细分为多项任务：从当胰岛素激素发出能量需求报时将葡萄糖释放到血液中，到合成必需脂肪或蛋白质。这些任务落到了肝细胞身上，肝细胞根据它们在肝脏中的空间位置来处理其中一项或另一项任务。

到目前为止，尚不清楚肝细胞如何分配与其定位相关的任务。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的研究人员发现，mTOR 基因负责组织肝细胞位置图。

他们还发现，触发肝细胞特化的因素是出生后的喂养。差异的显着之处在于营养物质在出生前和出生后到达有机体的方式：一种情况是不通过脐带中断，而另一种情况是在进食时以间歇方式进行。有和没有可用营养物质的时期交​​替会激活 mTOR 基因，导致肝细胞分化，从而完成肝脏的成熟。

这项研究由代谢和细胞信号传导小组组长Alejo Efeyan领导，发表在《自然通讯》上。

第一作者Ana Belén Plata Gómez解释说：“mTOR 基因的工作原理就像 GPS，根据其所处的位置告诉每个肝细胞该做什么。” “mTOR 就像肝脏中的管弦乐队指挥一样，将不同的音乐成分组织成不同的部分，以创建代谢功能的协调(调谐)旋律。”

六边形中的精确位置

肝细胞排列在肝脏中，形成由约 15 个同心细胞层组成的微维六边形。它在六边形中占据的位置决定了每个肝细胞的功能。

“当肝脏在子宫内形成时，肝细胞的顺序就已经确定了，但在出生之前，所有肝细胞都会做同样的事情，因为通过脐带的营养供应是恒定的，”Efeyan 解释道。 “只有在出生后，当间歇性的口服摄入开始时，供应量才会开始出现波动。”

因此，协调身体的需求与其接收的资源以及开始任务的空间分配是有意义的。

这种分布不是随机的：“例如，接收食物的肝细胞执行需要更多能量的功能，例如产生葡萄糖以及一些脂肪和氨基酸。但它们都是高度协调的，并且它们的功能在许多情况下是互补的，就像工厂的生产线一样，”Efeyan 说。

寻找久坐生活方式的后果

在另一项调查过程中出现的这一发现令人惊讶。该团队正在研究肝脏的成熟，以观察久坐的生活方式和暴饮暴食对当今社会的影响，因为当今社会的身体一直在吸收营养并产生大量胰岛素。

为了重现这种情况，他们创建了肝细胞转基因动物模型，以检测不断升高的营养物质和激素(胰岛素)水平。他们观察到，在出生后和经口喂养(间歇性)时，这些模型动物的肝脏从未设法使肝细胞的任务多样化。它们仍处于功能不成熟的状态。

该论文的主要作者 Plata Gómez 当时明白这是因为他们无法检测营养物质和胰岛素的波动。

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