鉴定疾病途径的代谢组科键:研究揭示了乳酸在肺病中的作用
![Top: Lactic acid concentrations were measured in whole lung homogenates using ¹H-PASS nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy obtained from patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) and compared with healthy control subjects. Bottom: Lactate dehydrogenase-5 (LDH5) expression is elevated in fibroblasts and lung tissue from IPF patients. LDH5 is responsible for the generation of lactic acid. Immunohistochemistry is shown for LDH5 performed on lung tissue sections from a healthy control subject (left) and a patient with IPF (right). LDH5 expression, shown as the reddish-brown stained area, is increased in the lung tissue of patients with IPF. 鉴定疾病途径的代谢组科键:研究揭示了乳酸在肺病中的作用](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2013/metabolomics.jpg)
(欧宝娱乐地址Medical Xpress) -太平洋西北国家实验室的专业知识有助于理解细胞代谢在一种目前无法治疗的肺部疾病的发病机制中的作用。这项研究,在美国呼吸和危重症护理医学杂志,突出PNNL核磁共振(NMR)代谢组织在生物医学领域的重要性。
PNNL核磁共振专家、物理学家胡建志博士(Dr. Jianzhi Hu)说:“实际上,这项工作是受我们的代谢谱研究结果的启发。”胡建志博士和核磁共振波谱学家、生化学家南希·伊瑟恩(Nancy Isern)一起提供了这项研究的核磁共振数据代谢组学数据。这项工作是由罗切斯特大学的研究人员dr。Patricia Sime(医学博士),R. Matthew Kottmann(医学博士)和Richard Phipps(博士)包括来自Inova Fairfax医院心脏和血管研究所和乔治梅森大学的研究人员。
科学家们越来越认识到,失调或受损,细胞新陈代谢影响疾病的过程。然而,他们对细胞代谢在肺部疾病中的作用知之甚少。对人类疾病失调过程的更深入了解将有助于改进诊断和治疗策略。
研究人员研究了代谢物乳酸如何导致肺纤维化或肺的瘢痕形成。它们鉴定了乳酸水平的增加和负责乳酸乳酸,乳酸脱氢酶(LDH)的酶的表达增加,与特发性的肺组织 - 与健康对照相比,来自未知的致原因 - 肺纤维化(IPF)。在剧烈运动期间通常通过LDH产生的乳酸或其他厌氧条件如缺氧,在称为肌纤维细胞中的瘢痕形成细胞中也升高。
该团队进一步证明,患病肺组织中乳酸浓度激活了一种重要的促纤维化分子,转化生长因子-b (TGF-b)。此外,TGF-b可以增加LDH的表达,从而可能促进前纤维化前馈回路。更重要的是,该团队还证明,抑制LDH显著降低了TGF-b的促纤维化作用,从而确定LDH为IPF患者治疗的一个新的潜在靶点。
这些数据支持乳酸和LDH5在肺纤维化的开始和/或进展中的作用。虽然具有限制血流组织的乳酸升高的概念并不是新的,但升高的概念乳酸浓度在肺部疾病中发挥关键的生理作用,这是对肺生理学的更广泛的理解。这项工作还突出了与翻译和临床研究相结合的代谢组族研究的重要性。
本研究提供了一种新颖的,直接测量代谢物和其相关的代谢途径的令人兴奋的第一步,其在人肺病中具有吸诵。与健康对照相比,已经鉴定出许多代谢物在IPF中增加或减少。审讯其相关的代谢途径正在进行中。预计这项调查有助于识别IPF患者的额外新型治疗靶标。此外,研究人员正在扩展他们的分析,包括其他肺病,例如慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、结节病和其他特发性肺疾病。
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