Содержание

Гликоген в клетках печени плодов маралов и оленей Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

Пинеалоциты продуцируют серотонин, образующий мелатонин. Оба гормона действуют на половую сферу, сдерживая преждевременное половое созревание животного. Пинеалоциты вырабатывают гормоны белковой природы (например, антигонадотропин). Глиоциты — это клетки с длинными отростками, базофильной цитоплазмой, вытянутым ядром (рис. 7).

Рис. 7. Эпифиз. Глиоциты (1). Ок. 10, об. 40

Кровеносных сосудов в органе маралов очень мало. Встречаются одиночные мелкие артериолы с узкими просветами. Нельзя не отметить, что у взрослых половозрелых маралов в эпифизе, ко-

торый, как известно, подвергается возрастной инволюции, клеточные элементы паренхимы преобладают над соединительнотканными структурами.

Библиографический список

1. Демиденко Н.С. Структурные и функциональные изменения в гипофизе и щитовидной железе в условиях действия метилтиоурацила / Н.С. Демиденко // Тр. V Всесоюзного съезда АГЭ. Л.: Медгиз, 1951. С. 665-667.

2. Монастырская Б.И. Морфологическая картина распределения и оттока инкрета в аденогипофизе / Б.И. Монастырская // Тр. I научной конференции АГЭ Средней Азии. Алма-Ата, 1961. С. 655-658.

3. Павлова Е.Б. Влияние тироксина и эстрагенов на гистоструктуру гипофиза при введении метилтиоурацила / Е.Б. Павлова // Тр. V Всесоюзн. съезда АГЭ. Л.: Медгиз, 1951. С. 669-671.

4. Уразов И.Г. Иннервация гипофиза млекопитающих и человека / И.Г. Ура-зов // Тез. VI Всесоюзного съезда АГЭ. Харьков, 1958. С. 661-662.

5. Reiter R. Endocrine aspects of the mammalian pineal gland a review / R. Reiter, F. Fraschini // Neuroendocr. 1969. № 5. P. 219.

УДК 636.294:636:612.35 Н.Т. Силантьева,

А.А. Гнененко, И.Н. Задорожная

ГЛИКОГЕН В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ ПЛОДОВ МАРАЛОВ И ОЛЕНЕЙ

Впервые гликоген был обнаружен в плаценте и органах плода крупного рогатого скота (Бернар К., 1859; 1879), затем у овец (Довлетова Л.В., 1967) [2] и в печени крупного рогатого скота (Бруверис З.М., 1971) [1].

Целью нашего исследования было изучение содержания гликогена в печени плодов пятнистых оленей и маралов в возрасте 5 месяцев в сравнительном аспекте.

Материал для исследования взят от клинически здоровых животных из хо-

зяйств Республики Алтай. Блоки для гистохимии фиксировали жидкостью Карнуа и заливали в парафин. Срезы толщиной 5-7 мкм депарафинировали и выявляли гликоген с помощью Шик-реакции. Контроль проводили амилазой слюны. Гистологические препараты изучались на австрийском тринокулярном микроскопе «Микрос» с последующим выведением изображения структуры органа на экран компьютера.

Результаты исследования указывают, что гликоген в печени плодов оленей за-

24 | Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 5 (25), 2006

полняет всю паренхиму печени, располагаясь почти во всех гепатацитах. Большинство цитоплазмы клеток целиком заполнено его включениями. Гликоген наблюдается как на периферических участках, так и в центре печеночной дольки. Но клетки центральной зоны печеночных долек богаче гликогеновыми включениями, чем периферические. Расходование гликогена обычно начинается с периферических участков долек (Туревский А.А., 1961) [5]; (Лемиш-

ко А.М., 1966) [4].

Рис. 1. Гликогеновые включения в стенке портальных сосудов и гепатоцитах.

Плод марала 5 мес. Микрофото, ув. 100. Шик-реакция

Рис. 2. Гликоген в гепатоцитах печени.

Плод марала 5 мес.

Микрофото, ув. 100. Шик-реакция

В печени плодов маралов содержится чуть меньше гликогена. Содержание включений по срезу диффузно неравномерное. Гликоген в виде крупных глыбок и мелкой зернистости имеется в стенке портальных сосудов. Причем глыбки гликогена в гепатоцитах располагаются в основном одиночно, реже образуют небольшие скопления.

В капсуле органа гликоген распределяется сплошной пылевидной массой.

Таким образом, полученные данные гистохимического исследования показали особенность в накоплении гликогена в печени плодов семейства оленевых в

сравнительном аспекте. Считаем, что видимая разница в количестве депонирования его в печени зависит от многих морфофизиологических и видовых особенностей.

Рис. 3. Гликоген в стенке портальных сосудов. Плод оленя 5 мес. Микрофото, ув. 100. Шик-реакция

Рис.4. Гликоген в виде мелкой

зернистости пылевидных включений.

Плод оленя 5 мес.

Микрофото, ув. 100. Шик-реакция

Библиографический список

1. Бруверис З.А. Гистохимия гликогена, желчных кислот и липидов печени у крупного рогатого скота в онтогенезе / З.А. Бруверис // Проблемы функциональной морфологии. Рига, 1971. С. 303-313.

2. Довлетова Л.В. Гликоген в органах пищеварения плодов овец / Л.В. Довлетова // Эмбриональное развитие сельскохозяйственных животных. М., 1967. С. 434-437.

3. Волкова О.В. Основы гистохимии гистохимической техники / О.В. Волкова, Ю.К. Елецкий. М.: Медицина, 1967. 207 с.

4. Туревский А.А. Выявление гликогена в печени коров / А.А. Туревский // Вестник биологических наук. 1961. № 6. С. 117-119

5. Лемишко А.М. Гистохимическое исследование печени плодов крупного рогатого скота / / Физиология и биохимия с.-х. животных. Киев, 1967. С. 25-28.

Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 5 (25), 2006

Гликоген — это… Что такое Гликоген?

основной запасной гомополисахарид человека и высших животных, иногда называемый животным крахмалом; построен из остатков α-D-глюкозы. В большинстве органов и тканей Г. является энергетическим запасным материалом только для этого органа, но Г. печени играет важнейшую роль в поддержании постоянства концентрации глюкозы (Глюкоза) в крови в организме в целом. Особенно высоко содержание Г. именно в печени (до 6—8% и выше), а также в мышцах (до 2% и выше). В 100
мл
крови здорового взрослого человека содержится около 3 мг гликогена. Встречается Г. также в некоторых высших растениях, грибах, бактериях, дрожжах. При врожденных нарушениях обмена Г. большие количества этого полисахарида накапливаются в тканях, что особенно проявляется при гликогенозах различного типа. Величина молярной массы Г. колеблется в зависимости от вида животного, органа, физиологического состояния, времени года, способа выделения и составляет от 10
7
до 109 и более. Г. представляет собой белый аморфный порошок, растворимый в воде, оптически активен, раствор гликогена опалесцирует. Из раствора гликоген осаждается спиртом, ацетоном, танином, сульфатом аммония и др. Г. практически не обладает восстанавливающей (редуцирующей) способностью. Поэтому он устойчив к действию щелочей, под влиянием кислот гидролизуется сначала до декстринов, а при полном кислотном гидролизе — до глюкозы. Различные препараты Г. окрашиваются йодом в красный (до желто-бурого) цвет. Гликоген, как и крахмал, начинает перевариваться в ротовой полости человека под действием α-амилазы слюны, в двенадцатиперстной кишке он расщепляется до олигосахаридов α-амилазой сока поджелудочной железы. Образовавшиеся олигосахариды мальтазами и изомальтазой слизистой оболочки тонкой кишки расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь. Внутриклеточное расщепление Г. — гликогенолиз происходит фосфоролитически (главный путь) и гидролитически. Фосфоролитический путь гликогенолиза катализируется двумя ферментами: гликогенфосфорилазой и амило-1,6-глюкозидазой. Образованные глюкозо-1-фосфат и глюкоза вступают в энергетический обмен. Гидролитический путь гликогенолиза катализируется α-амилазой (образовавшиеся при этом олигосахариды используются в клетках главным образом в качестве «затравки» для синтеза новых молекул Г.) и γ-амилазой. Внутриклеточный биосинтез Г. — гликогеногенез — происходит путем переноса остатка глюкозы на олигосахаридную или декстриновую «затравку». В организме в качестве донора остатка глюкозы используется богатая энергией уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза). Эта реакция катализируется ферментом УДФ-глюкоза-гликоген-глюкозилтрансферазой. Точки ветвления Г. образуются переносом остатка глюкозы с помощью фермента α-глюканветвящей глюкозилтрансферазы. Есть данные о том, что синтез Г. может происходить не только на углеводной «затравке», но и на белковой матрице. Гликоген в клетках находится как в растворенном состоянии, так и в виде гранул. В цитоплазме Г. быстро обменивается, и его содержание зависит от соотношения активностей ферментов синтезирующих (гликогенсинтетазы) и расщепляющих Г. (фосфорилазы), а также от снабжения тканей глюкозой крови. Г. усиленно синтезируется при гипергликемии, а при гипогликемии — распадается. Обмен Г. регулируется нейрогуморально, гормоны адреналин и глюкагон вызывают мобилизацию и распад Г. соответственно, а инсулин стимулирует синтез Г. На обмен Г. влияют половые гормоны, ионы кальция (участвующие в активации фосфорилазы) и др.

Методы определения Г. в крови или в экстрактах тканей основаны на выделении Г. (обработка щелочью, затем осаждение этиловым спиртом), кислотном гидролизе и определении образовавшейся глюкозы с помощью глюкозооксидазно-пероксидазного метода (по Преображенской) или с применением гексокиназы, фосфоенолпируваткиназы и лактатдегидрогеназы (по Пфлайдереру).

Библиогр.: Кочетков Н.К. и др. Химия углеводов, М., 1967; Мецлер Д. Биохимия, пер. с англ.. М., 1980; Степаненко Б.Н., Углеводы, М., 1968.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ФОТОГРАФИИ — ЦИТОЛОГИЯ

 
Поместите стрелку мыши или нажмите пальцем на фотографию
и Вы сможете увидеть ее без обозначений
(при медленной загрузке — не убирайте стрелку мыши или палец
с картинки до тех пор пока не появится картинка без обозначений)
ВКЛЮЧЕНИЯ ГЛИКОГЕНА В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ
     Окраска кармином с докраской
     ядер гематоксилином

1 — включения гликогена (красное окрашивание)
2 — ядра

ВКЛЮЧЕНИЯ ГЛИКОГЕНА В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ
     Окраска кармином с докраской
     ядер гематоксилином

1 — включения гликогена (красное окрашивание)

ВКЛЮЧЕНИЯ ГЛИКОГЕНА В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ
     Окраска кармином с докраской
     ядер гематоксилином

1 — включения гликогена (красное окрашивание)
2 — ядра

ЖИРОВЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ
     Окраска оксидом осмия с докраской ядер сафранином

1 — жировые включения (черные шарики)
2 — ядра

 

 

ЖИРОВЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В КЛЕТКАХ ПЕЧЕНИ
     Окраска оксидом осмия с докраской ядер сафранином

1 — жировые включения (черные шарики)
2 — ядра

 

КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ
     Окраска нитратом серебра

1 — комплекс Гольджи (темные завитки или колечки)
2 — ядра

 

 

МИТОХОНДРИИ В ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ
     Окраска нитратом серебра с докраской сафранином

1 — митохондрии (темные точки)
2 — ядра

 

 

МИТОХОНДРИИ В ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ
     Окраска нитратом серебра с докраской сафранином

1 — митохондрии (темные точки)

 

 

РЕСНИЧКИ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК
     Окраска железным гематоксилином

1 — базальные тельца ресничек
2 — аксонемы ресничек

АМИТОЗ
     Окраска гематоксилин-эозином

Клетки, делящиеся амитозом

АМИТОЗ
     Окраска гематоксилин-эозином

1 — клетки, делящиеся амитозом

МИТОЗ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
     Окраска железным гематоксилином

1 — профаза
2 — метафаза
3 — анафаза
4 — телофаза
5 — интерфаза (клетка не в митозе)

МИТОЗ ЖИВОТНОЙ КЛЕТКИ
     Окраска железным гематоксилином

1 — метафаза
2 — анафаза

Новости

Гликоген в печени преимущественно восстанавливается сразу после приема пищи. Этот процесс называется прямым синтезом гликогена. 

С мышцами все немного сложнее. Сразу после физической нагрузки мышечные волокна, которые были задействованы в работе, метаболически подготавливаются к быстрому гликогенезу (процессу синтеза полисахаридов из глюкозы). Проще говоря, использование гликогена во время упражнений запускает его синтез в период восстановления.

Когда после тренировки углеводы попадают в организм с пищей, отработавшие на полную мышцы начинают усиленно поглощать глюкозу из еды, заполняя гликогеновые депо. Эта повышенная чувствительность может длиться до 48 часов. Именно поэтому важно после изматывающей тренировки сразу съесть что-то с высоким содержанием углеводов.

Особенно важно правильное питание во время многодневных соревнований, например, в велогонках. Если у спортсмена есть хотя бы 6 часов отдыха между этапами, то употребление углеводов из расчета 1-1,2г на килограмм веса в час позволит восполнить до 80% опустевших депо к старту следующего отрезка гонки.


Признаки и причины низкого уровня гликогена

Низкий уровень полисахаридов в организме будет выражаться в быстрой утомляемости при выполнении физических упражнений и умственной работе. Решить эту проблему поможет питание, богатое углеводами, и отдых.

Также встречаются метаболические заболевания – гликогенозы, 1 случай на 100-500 тысяч новорожденных. Эти нарушения обмена веществ вызваны дефицитом ферментов, влияющих на синтез гликогена в мышцах и клетках печени. Они проявляются в виде быстрой мышечной утомляемости, судорог при занятиях спортом и даже миопатии (поражениях мышц и нервов).

Можно ли повысить запасы гликогена и как?

Физические упражнения способствуют накоплению гликогена после тренировок. В задействованных в ходе занятий мышцах содержание полисахаридов во время восстановления быстро увеличивается, достигая со временем более высокого уровня, чем до начала тренировок (эффект суперкомпенсации). Соответственно, у регулярно тренирующихся людей запасы гликогена в организме будут выше, чем у нетренированных.

Важно понимать, что продукты питания сами по себе не повышают запасы гликогена, а лишь способствуют его более быстрому восполнению. Именно поэтому для регулярно тренирующихся или занятых физическим трудом людей важно контролировать достаточное содержание углеводов в рационе.


Какие продукты рекомендовано есть?

В первые часы после тренировки употребление продуктов с высоким гликемическим индексом (ГИ), например, сладостей, выпечки, риса или картофеля может ускорить восстановление гликогена в мышцах.

Также в двух исследованиях было доказано, что при недостатке углеводов в рационе прием дополнительных 0,3-0,4г протеина на килограмм массы тела ускорял восполнение полисахаридов. В некоторых публикациях можно найти доказательства того, что прием креатина положительно влияет на синтез гликогена в мышцах в период отдыха после тренировок.

Еще один важный момент: учитывайте, что избыточное употребление углеводов не ускоряет процесс расширения гликогеновых депо у тренирующихся. Также длительное потребление большого количества углеводов не увеличивает содержание полисахаридов в скелетных мышцах у нетренированных людей. Питайтесь сбалансировано в соответствии с вашими тренировкам.


Подведем итоги:

— Гликоген – это наше топливо в периоды физических нагрузок и наш резервный источник энергии в периоды голодания.

— Он преимущественно накапливается в печени и мышцах.

— Объем запасов полисахаридов можно повысить за счет систематических тренировок и правильного сбалансированного питания.

— Чем выше тренированность, тем большей емкостью обладают гликогеновые депо.

Источник: sports.ru

Механизмы транскрипционного контроля обмена глюкозы в печени | Кулебякин

Актуальность

Неизменность внутренней среды организма, или гомеостаз, поддерживается за счет постоянного притока в клетку веществ и энергии, уравновешенного их запасанием или выводом продуктов распада. Потоки вещества и энергии могут изменяться. В одних случаях они могут превышать потребности клетки, а в других – быть существенно меньшими. В соответствии с этим изменяется и соотношение скоростей катаболизма и анаболизма. В определенных случаях (например, при интенсивной работе или голодании) может происходить потребление собственных менее важных для выживания полимеров (например, липидов и мышечных белков) для построения жизненно важных полимеров, таких как нуклеиновые кислоты или молекулы, питающие мозг (глюкоза).

В многоклеточном организме у определенной группы клеток может возникнуть экстренная потребность в энергии. В таком случае осуществляется «перекачка» энергии и питательных веществ из одних клеток в другие. Подобный процесс наблюдается при выполнении тяжелой мышечной работы либо при подготовке организма к выполнению такой работы (например, при стрессе). При этом включаются нейрогуморальные механизмы, обеспечивающие снабжение мозга и мышц энергией, главным образом за счет ресурсов печени и жировой ткани. Так осуществляется адаптация к изменившимся условиям существования, в данном случае к дополнительным потребностям в энергии, возникшим в нервных и мышечных клетках. В настоящем обзоре рассматриваются молекулярные механизмы, обеспечивающие один из аспектов подобной адаптации, а именно контроль обмена глюкозы в печени.

Место печени в структуре метаболизма человека

Печень является ключевым органом обмена глюкозы, обеспечивающим поддержание ее постоянного уровня в плазме крови. Несмотря на то, что в периоды голодания для обеспечения энергетических потребностей организма могут мобилизоваться триацилглицериды из жировой ткани, именно бесперебойное поступление глюкозы критически необходимо для метаболизма таких тканей, как нервная ткань [1], эритроциты [2] и сосудистый эндотелий [3]. В связи с этим метаболизм клеток печени находится под строгим контролем гормональных сигнальных каскадов, которые совместно обеспечивают адаптацию процессов распада, синтеза и запасания глюкозы гепатоцитами для текущих потребностей организма.

При голодании, при уменьшении уровня глюкозы в крови происходит активация α-клеток островков Лангерганса в поджелудочной железе, продуцирующих глюкагон [4]. Его действие запускает в гепатоцитах процессы гликогенолиза, глюконеогенеза, а также способствует транскрипционной активации процесса высвобождения глюкозы, тем самым способствуя поддержанию постоянного уровня глюкозы в плазме крови [5]. После приема пищи уровень глюкозы в плазме крови повышается, это событие активирует сигнальный каскад глюкозного сенсора, присутствующего в β-клетках поджелудочной железы, что приводит к высвобождению ими инсулина [6]. Инсулин, связываясь со своими рецепторами в гепатоцитах, одновременно запускает два сопряженных процесса: во-первых, он стимулирует использование глюкозы для получения энергии, а также ее запасание в виде гликогена и триацилглицеридов; во-вторых, он подавляет продукцию и высвобождение глюкозы [7].

Глюконеогенез

В течение сравнительно коротких периодов голодания печень производит и высвобождает глюкозу в кровоток за счет расщепления запасов гликогена. Тем не менее, по мере исчерпания запасов гликогена печень начинает поддерживать уровень глюкозы в плазме крови при помощи глюконеогенеза. Данный процесс характерен для печени и критически необходим для нормального функционирования организма в периоды длительного голодания. Глюконеогенез представляет собой синтез глюкозы из предшественников неуглеводной природы, таких как пируват, лактат, глицерол или некоторые аминокислоты (рис. 1). Эти субстраты либо синтезируются в печени, либо доставляются в нее кровотоком из периферических тканей. В печени лактат превращается в пируват при участии фермента лактатдегидрогеназы.

Пируват, вступающий в процесс глюконеогенеза, под действием фермента пируваткарбоксилазы сначала превращается в оксалоацетат. Другими источниками оксалоацетата для участия в глюконеогенезе могут быть цикл Кребса и процессы распада некоторых глюкогенных аминокислот. После этого оксалоацетат превращается в фосфоенолпируват (ФЕП) при участии фермента фосфоенолпируват-карбоксикиназы – одного из ключевых ферментов глюконеогенеза. Нокаут гена этого фермента приводит к смерти лабораторных мышей на третий день после рождения [8]. При этом нокаут этого фермента только в печени не приводит к гибели животных во время эмбрионального развития, тем не менее, они не способны синтезировать глюкозу из лактата и аминокислот, что ведет к накоплению интермедиатов цикла Кребса в гепатоцитах и стеатозу печени [9]. В отличие от большинства метаболических ферментов, ФЕП-карбоксикиназа не подвержена аллостерической или посттрансляционной регуляции и регулируется за счет изменения уровня экспрессии. В пользу этого может свидетельствовать наличие большого количества регуляторных элементов (инсулинчувствительных, глюкокортикоидчувствительных, цАМФ-чувствительных и др. в промоторе гена этого фермента [10]. ФЕП после своего синтеза проходит через серию биохимических превращений, являющихся обращением реакций гликолиза, и превращается в фруктозо-2,6-бисфосфат, который, в свою очередь, дефосфорилируется фруктозо-2,6-бисфосфатазой с образованием фруктозо-6-фосфата. Фруктозо-6-фосфат изомеризуется в глюкозо-6-фосфат, который транспортируется в эндоплазматический ретикулум и подвергается дефосфорилированию глюкозо-6-фосфатазой. Данный фермент содержится только в печени, почках и тонком кишечнике и необходим для скоростьлимитирующей реакции как в глюконеогенезе, так и гликогенолизе. Заболевание, связанное с нарушением экспрессии этого фермента (называемое болезнью Гирке), характеризуется такими симптомами, как гипогликемия, гипертриглицеридемия, сопряженная со стеатозом печени, а также лактатный ацидоз [11]. Как и в случае с ФЕП-карбоксикиназой, регуляция активности глюкозо-6-фосфатазы осуществляется не посттрансляционно, а посредством изменения уровня ее экспрессии. Промотор гена этого фермента несет многочисленные участки связывания с гормончувствительными транскрипционными факторами и коактиваторами [12] (рис. 1)

Регуляция глюконеогенеза может осуществляться двумя путями: посттрансляционно и претрансляционно. Посттрансляционные механизмы подразумевают регуляцию через изменение уровня субстратов реакций, а также аллостерическую регуляцию ферментативной активности, эти процессы обеспечивают быструю (в течение десятков минут) адаптацию к изменяющимся условиям. В свою очередь, претрансляционная регуляция осуществляется за счет активации или репрессии генов ключевых ферментов глюконеогенеза под действием различных транскрипционных факторов и происходит в течение часов. Активность этих транскрипционных факторов находится под контролем гормональных сигналов, обеспечивающих точную подстройку метаболизма гепатоцитов под энергетические потребности организма, при смене периодов голодания и приема пищи.

Транскрипционные факторы, регулирующие экспрессию основных генов глюконеогенеза (глюкозо-6-фосфатазы и ФЕП-карбоксикиназы)

FOXO-1

Транскрипционные факторы FOXO относятся к семейству транскрипционных факторов Forkhead, выделяемых в отдельный класс за счет своей способности узнавать специальные регуляторные элементы в промоторах генов, называемые элементами ответа на инсулин (insulin response element – IRE) [13]. В клетках млекопитающих обнаружено четыре белка, относящихся к этому семейству: FOXO1, FOXO3, FOXO4 и FOXO6. Эти транскрипционные факторы являются ключевыми регуляторами процессов обмена энергии, ответа на стрессовые воздействия и поддержания жизнеспособности клеток [14]. FOXO6 является специфическим транскрипционным фактором нейронов [15], остальные три белка FOXO представлены в широком спектре тканей [16]. Эти три белка наряду с большим количеством общих транскрипционных мишеней обладают специфическими транскрипционными мишенями, определяющими их уникальные функции. Так, FOXO1 играет ключевую роль в регуляции чувствительности к инсулину [17–19] (рис. 2).

Функции транскрипционного фактора FOXO1 in vivo были детально исследованы на различных генетических моделях. В частности, было обнаружено, что мыши с нокаутом гена FOXO1погибают на стадии эмбрионального развития из-за нарушения ангиогенеза [20]. Данный фенотип может быть объяснен недавними исследованиями, установившими критическую роль процессов гликолиза и глюконеогенеза для дифференцировки и прорастания сосудистого эндотелия [21, 22]. При этом гетерозиготы по нокауту гена FOXO1 оказались устойчивыми к развитию инсулиновой резистентности и диабета [23]. Это может объясняться усилением чувствительности печеночной ткани к инсулину, так как в данной модели также наблюдалось снижение уровня инсулина в плазме крови. При экспрессии конститутивно активной формы FOXO1 происходит развитие гипергликемии, сопряженной с инсулиновой резистентностью печени и увеличением уровня экспрессии гена глюкозо-6-фосфатазы [18, 23]. Экспрессия конститутивно неактивной формы FOXO1 или селективный нокаут данного гена в печени приводит к снижению уровня глюкозы в крови, а также уменьшению экспрессии генов глюкозо-6-фосфатазы и ФЕП-карбоксикиназы [19].

Эти данные указывают на механизм, лежащий в основе способности FOXO1 регулировать глюконеогенез в клетках печени: он активирует экспрессию двух ключевых глюконеогенных ферментов – глюкозо-6-фосфатазы и ФЕП-карбоксикиназы и, как следствие, увеличивает продукцию глюкозы печенью [24]. При повышении концентрации глюкозы в крови после приема пищи происходит высвобождение инсулина β-клетками островков Лангерганса, что ведет к активации инсулинового сигнального каскада и индукции активности киназы Akt (протеинкиназы Б) [4]. Последняя фосфорилирует FOXO1 по остаткам серина и треонина (Thr24, Ser 253, Ser316), фосфорилирование приводит к связыванию этого фактора с адапторным белком 14-3-3, его экспорту из ядра и инактивации [25].

Антагонизм действия инсулинового сигнального каскада и фактора FOXO1 и его важность для поддержания баланса синтеза/запасания глюкозы были продемонстрированы в ряде работ с двойным нокаутом элементов инсулинового сигнального каскада и фактора FOXO1. Так, селективный нокаут в печени инсулинового рецептора [17] или киназ Akt 1 и Akt 2 [26] приводил к развитию гипергликемии и нарушению регуляции глюконеогенеза. Множественный нокаут в печени у этих животных по гену инсулинового рецептора или Akt 1 и Akt 2, а также по генуFOXO1 приводил к проявлению нормального фенотипа (животные были способны поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови). Это демонстрирует, что FOXO1 является глюконеогенным фактором, и поддержание нормального уровня глюкозы при его отсутствии не требует активации инсулинового сигнального каскада. В свою очередь, инсулинзависимая индукция Akt в норме осуществляет инактивацию этого транскрипционного фактора с целью снизить продукцию глюкозы после приема пищи.

Регуляция активности FOXO1 может осуществляться не только посредством инсулин/Akt сигнального каскада. Процессы ацетилирования и деацетилирования транскрипционного фактора играют важную роль в модуляции его функций. Одним из ферментов, субстратом которого является FOXO1, является NAD+-зависимая деацетилаза Sirt1. Установлено, что в условиях стресса деацетилирование FOXO1 приводит к локализации его в ядре и активации его транскрипционной функции [27, 28]. В противоположность этому, ацетилирование FOXO1 под действием ацетилтрансфераз CBP/p300 приводит к ингибированию его транскрипционной активности [29].

Наряду с этим ядерную локализацию и транскрипционную активность фактора FOXO1 может обеспечивать его взаимодействие с бета-катенином. Этот белок является эффектором канонического сигнального каскада Wnt, который до недавнего времени рассматривался только в контексте регуляции морфогенеза и развития рака [30]. Однако работы последних лет демонстрируют, что он может участвовать также в регуляции энергетического метаболизма клеток и инсулиновой чувствительности [31]. Связывание FOXO1 с бета-катенином приводит к стабилизации его ядерной локализации и усилению экспрессии генов глюкозо-6-фосфатазы и ФЕП-карбоксикиназы – транскрипционных целей фактора FOXO1 [32].

CREB

Белок, связывающий цАМФ-чувствительный элемент, CREB (cAMP response element binding protein), является транскрипционным фактором, имеющим структуру спираль-петля-спираль и содержащим ДНК-связывающий мотив типа «лейциновая молния». Этот транскрипционный фактор активен в широком спектре тканей в периоды голодания [33]. Участками связывания CREB являются последовательности CRE (cAMP response element), присутствующие в промоторах генов ключевых ферментов глюконеогенеза: глюкозо-6-фосфатазы, пируваткарбоксилазы и ФЕП-карбоксикиназы [34, 35].

Участие фактора CREB в регуляции глюконеогенеза было продемонстрировано с использованием трансгенных мышей, экспрессирующих в печени alb-ACREB – селективный ингибитор CREB. Эти животные характеризовались сниженным уровнем глюкозы в крови и подавленной экспрессией генов глюконеогенеза [36]. Кроме того, подавление экспрессии CREB при помощи малых интерферирующих РНК также приводило к снижению уровня глюкозы в моделях in vivo, доказывая важную роль этого фактора в физиологическом контроле процесса глюконеогенеза [37].

В норме уменьшение уровня глюкозы в крови при голодании приводит к высвобождению глюкагона α-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы [6]. Глюкагон, связываясь со своим рецептором, вызывает активацию аденилатциклазы, что приводит к накоплению в цитоплазме цАМФ. Повышение внутриклеточного уровня цАМФ приводит к активации протеинкиназы А, которая транслоцируется в ядро и фосфорилирует CREB по остатку Ser133, переводя его в активную форму, способную связывать последовательности CRE [33].

Кроме этого механизма, регуляция активности CREB осуществляется через его коактиватор CRTC2 (CREB-regulated transcription coactivator 2), необходимый для реализации функций этого транскрипционного фактора [38]. В периоды голодания CRTC2 находится в ядре, где он связывается с фосфо-CREB и обеспечивает транскрипцию генов глюконеогенеза. Однако после приема пищи, в ответ на повышение уровня инсулина в крови, происходит фосфорилирование CRTC2 серин/треониновой протеинкиназой SIK2 по остаткам Ser70 и Ser171, что приводит к связыванию коактиватора с адапторным белком 14-3-3 и его экспорту из ядра. В результате этого CREB теряет свою транскрипционную активность, и происходит репрессия генов ферментов глюконеогенеза. Снижение экспрессии этих генов продолжается в течение двух-трех часов после приема пищи, что обеспечивает снижение продукции глюкозы организмом при наличии экзогенных источников энергии [39]. Также активность коактиватора CRTC2 регулируется за счет ацетилирования и деацетилирования. Высокие концентрации цАМФ приводят к ацетилированию этого белка за счет ацетилтрансферазы р300, что делает его устойчивым к деградации. При этом снижение уровня цАМФ, наоборот, приводит к деацетилированию SRTC2 под действием ацетил-трансферазы Sirt1 и его последующей деградации [40]. Наконец, активность комплекса фосфо-CREB/CRTC2 может меняться при гипергликемии за счет О-гликозилирования. Длительное воздействие высокого уровня глюкозы приводит к гликозилированию остатков Ser70 и Ser171 в SRTC2, что приводит к невозможности их фосфорилирования киназой SIK2. Это приводит к сохранению транскрипционной активности комплекса и, как следствие, экспрессии генов глюконеогенеза даже после приема пищи и является одним из факторов развития диабета второго типа [41].

Гликолиз и использование глюкозы

Гепатоциты обладают большой биохимической гибкостью и способны использовать в качестве источников энергии и метаболитов глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты. Выбор конкретного «топлива» регулируется как доступностью субстратов, так и гормональными сигналами. После приема пищи основным метаболическим процессом становится гликолиз, так как, помимо энергии, он поставляет соединения для синтеза триглицеридов, аминокислот и других важных клеточных метаболитов. Скорость гликолиза регулируется активностью нескольких ключевых ферментов (рис. 1, 3) – это гексокиназа, фосфофруктокиназа-1 (ФФК-1) и пируваткиназа. При голодании их уровень в цитоплазме и активность снижаются, в то время как при приеме пищи, наоборот, происходит возрастание их экспрессии и ферментативной активности [42].

Гексокиназа является ферментом гликолиза, катализирующим первую его стадию – реакцию АТФ-за­ви­си­мого фосфорилирования глюкозы с превращением ее в глюкозо-6-фосфат. Эта реакция критически необходима для удержания глюкозы в клетках, и во многом именно она обеспечивает вступление глюкозы во все внутриклеточные метаболические процессы. В связи с этим гексокиназа в печени является мишенью для многочисленных регуляторных механизмов. Во-первых, поступление глюкозы в гепатоциты определяется изоформным составом гексокиназы в клетках. В печени присутствуют две изоформы этого фермента – это гексокиназа-I (присутствующая также и в других тканях) и гексокиназа-IV (присутствующая преимущественно в печени). Гексокиназа-IV, или глюкокиназа, обладая меньшим сродством к глюкозе, чем аналогичные ферменты в других тканях, достигает максимальной ферментативной активности только при высоких концентрациях глюкозы, характерных для состояния после приема пищи. Другим важным регуляторным механизмом для печеночной глюкокиназы является наличие особого регуляторного белка GRP, который связывает глюкокиназу и направляет ее в ядро, что приводит к ее инактивации. После приема пищи под действием глюкозы происходит разрушение комплекса GRP-глюкокиназа и высвобождение активного фермента в цитоплазму [43]. Как и у большинства ключевых ферментов энергетического метаболизма клеток, активность глюкокиназы регулируется также на уровне экспрессии, которая заметно снижается в периоды голодания и увеличивается после приема пищи [42].

В отличие от большинства других ферментов, регулирующих потоки энергии в клетке, фосфофруктокиназа-1 (ФФК-1) не подвержена транскрипционной регуляции. При этом существует крайне эффективный механизм ее регуляции посредством аллостерических факторов. Он сопряжен с активностью фермента фосфофруктокиназы-2, способного как синтезировать фруктозо-2,6-бисфосфат (аллостерический активатор ФФК-1), стимулируя гликолиз, так и разрушать его, стимулируя глюконеогенез. Активность данного фермента находится под строгим гормональным контролем, обеспечивающим координацию между потребностями организма и метаболизмом гепатоцитов [22].

Пируваткиназа – фермент, катализирующий последнюю необратимую стадию гликолиза – превращение фосфоенолпирувата в пируват, также управляется гормональными сигналами. С одной стороны, печеночная изоформа пируваткиназы может регулироваться на уровне посттрансляционных модификаций. Так, действие глюкагона приводит к фосфорилированию пируваткиназы при помощи протеинкиназы А и снижению ее ферментативной активности, в то время как под воздействием инсулина и ксилулозо-5-фосфата происходит активация протеинфосфатазы 2А (РР2А), что ведет к дефосфорилированию пируваткиназы и восстановлению ее активности [44]. Кроме того, регуляция активности пируваткиназы осуществляется на транскрипционном уровне, о чем свидетельствует наличие различных участков связывания транскрипционных факторов в промоторе гена данного фермента [45].<

Транскрипционные механизмы регуляции гликолиза

ChREBP

Давно известно, что глюкоза является не только источником энергии для клеточных функций, но и важным анаболическим субстратом, необходимым для синтеза большого количества макромолекул. В то же время было обнаружено, что для печени и жировой ткани глюкоза является сигнальной молекулой, запуская в этих тканях экспрессию генов, кодирующих ферменты, связанные с гликолизом и обменом липидов, такие как пируваткиназа, ацетил-КоА карбоксилаза и др. [46]. Все эти гены, регулируемые глюкозой, обладают консервативной последовательностью в промоторе, называемом ChoRE (carbohydrate response element), обеспечивающей чувствительность к глюкозе [47]. Однако механизм этой чувствительности оставался неясным до тех пор, пока не был открыт транскрипционный фактор ChREBP (carbohydrate response element binding protein) [48]. Он преимущественно экспрессируется в печени, а также в жировой ткани [49], при этом его экспрессия возрастает в ответ на высокое содержание углеводов в диете [50]. При подавлении уровня ChREBP при помощи siРНК происходит нарушение глюкозозависимой индукции генов гликолиза и липогенеза [51]. Окончательное доказательство вовлеченности фактора ChREBP в обеспечение гомеостаза глюкозы было получено с использованием модели трансгенных мышей, лишенных гена ChREBP. Эти животные обладали увеличенной, перегруженной гликогеном печенью при сокращенном объеме жировой ткани и пониженном уровне жирных кислот в плазме крови. Кроме того, при нокауте гена ChREBP у животных происходит нарушение чувствительности к инсулину, сопровождающееся гипергликемией, накоплением промежуточных метаболитов гликолиза и нарушением продукции пирувата и липидов [49].

Активность ChREBP регулируется за счет многочисленных посттрансляционных модификаций [52]. При голодании, когда концентрация глюкозы в плазме понижена, а уровень жирных кислот повышен, происходит фосфорилирование остатка Ser196 в ChREBP под действием протеинкиназы А. Это приводит к связыванию транскрипционного фактора с адаптерным белком 14-3-3, его удалению из ядра и инактивации [53]. Повышение уровня внутриклеточной глюкозы приводит к увеличению концентрации ее производных, в частности ксилулозо-5-фосфата, образующегося в пентозофосфатном пути. Ксилулозо-5-фосфат активирует протеинфосфатазу PP2A, которая дефосфорилирует ChREBP, позволяя ему попасть в ядро [54] и связаться со своим партнером Mlx (Max-likeproteinX), что ведет к индукции транскрипции целевых генов. Взаимодействие этих двух белков является необходимым для распознавания последовательностей ChoRE в промоторе [55]. Также имеются данные о том, что аллостерическими регуляторами ChREBP могут быть глюкозо-6-фосфат [56] и фруктозо-2,6-бисфосфат [57]. В частности, было продемонстрировано, что снижение концентрации этих метаболитов в цитоплазме приводило к ингибированию глюкозозависимого связывания ChREBP с ДНК, однако точный механизм их действия еще предстоит изучить.

Кроме этого, существуют и другие механизмы регуляции активности данного транскрипционного фактора. Как и факторы FOXO1 и CRTC2, фактор ChREBP может подвергаться ацетилированию под действием ацетил-трансферазы р300 [58] и О-гликозилированию под действием О-гликозил-N-ацетилтрансферазы [59]. Однако, в отличие от других транскрипционных факторов, такие модификации никак не влияют на транслокацию ChREBP в ядро, вместо этого они повышают его транскрипционную активность путем усиления его взаимодействия с ДНК. Нарушение этих модификаций за счет использования мутантных форм ChREBP сильно ослабляет способность глюкозы индуцировать экспрессию генов. В то же время при гипергликемии, например, в моделях диабета, как ацетилирование, так и гликозилирование ChREBP сильно возрастают, что приводит к усилению его активности и, как следствие, ускорению накопления липидов в печени. Более того, было продемонстрировано, что ингибирование таких модификаций способно предотвратить развитие стеатоза печени [58, 59].

Таким образом, гексокиназа и фактор ChREBP формируют ключевой каскад, отвечающий за рецепцию глюкозы гепатоцитами. Гексокиназа регулирует вход глюкозы в клетки, тем самым регулируя также экспрессию глюкозочувствительных генов. Однако недавно у этого каскада обнаружился еще один участник. Фактор LRH-1 (liver receptor homolog-1), который относится к семейству ядерных рецепторов и интенсивно экспрессируется в печени, оказался способен регулировать поступление глюкозы в клетки за счет непосредственной транскрипционной регуляции уровня гексокиназы, что было продемонстрировано в экспериментах с экспрессией LRH-1 в клеточных линиях [60]. Кроме того, дефицит этого фактора в гепатоцитах нарушает физиологический ответ на глюкозу, состоящий в активации транскрипционной активности фактора ChREBP [60].

Заключение

Описываемые в представленном обзоре транскрипционные факторы являются ключевыми регуляторами обмена глюкозы в гепатоцитах, что делает их перспективными лекарственными мишенями при лечении сахарного диабета. Уже есть данные о положительном эффекте снижения экспрессии фактора CREB в печени в экспериментальных моделях диабета 2 типа, заключающемся в снижении уровня глюкозы в плазме крови и повышении чувствительности к инсулину [37]. Недавно было продемонстрировано, что FOXO1 в печени регулирует инсулиновую чувствительность не только гепатоцитов, но и периферических тканей. Предположительно, селективный нокаут гена FOXO1 в печени может влиять на чувствительность к инсулину в периферических тканях за счет изменения продукции специфических печеночных факторов, обеспечивающих регуляцию действия инсулина на организм [17–19]. При этом изменение активности этих транскрипционных факторов в экспериментальных моделях успешно регулируется не только за счет нокаута целевых транскрипционных факторов, но и за счет механизмов их посттрансляционных модификаций [28, 42, 53]. Эти находки открывают широкий диапазон потенциальных терапевтических мишеней для лечения диабета и других заболеваний, связанных с нарушением обмена глюкозы.

Дополнительная информация

Информация о финансировании<

Работа была выполнена на средства гранта Российского научного фонда № 14-35-00026 «Сахарный диабет 2 типа и метаболический синдром: выяснение молекулярных механизмов, ключевых сигнальных путей и транскрипционных факторов с целью определения биомишеней для новых лекарственных средств».

Информация о конфликте интересов

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

1. Ivanov AI, Malkov AE, Waseem T, et al. Glycolysis and oxidative phosphorylation in neurons and astrocytes during network activity in hippocampal slices. J Cereb Blood Flow Metab. 2014;34(3):397-407. doi: 10.1038/jcbfm.2013.222

2. Climent F, Roset F, Repiso A, de la Ossa P. Red Cell Glycolytic Enzyme Disorders Caused by Mutations: An Update. Cardiovasc Hematol Disord Drug Targets. 2009;9(2):95-106. doi: 10.2174/187152909788488636.

3. Goveia J, Stapor P, Carmeliet P. Principles of targeting endothelial cell metabolism to treat angiogenesis and endothelial cell dysfunction in disease. EMBO Mol Med. 2014;6(9):1105-1120. doi: 10.15252/emmm.201404156

4. Gromada J, Franklin I, Wollheim CB. Alpha-cells of the endocrine pancreas: 35 years of research but the enigma remains. Endocr Rev. 2007;28(1):84-116. doi: 10.1210/er.2006-0007

5. Jiang G, Zhang BB. Glucagon and regulation of glucose metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003;284(4):E671-678. doi: 10.1152/ajpendo.00492.2002

6. Rutter GA, Pullen TJ, Hodson DJ, et al. Pancreatic beta-cell identity, glucose sensing and the control of insulin secretion. Biochem J. 2015;466(2):203-218. doi: 10.1042/BJ20141384

7. Saltiel AR, Kahn CR. Insulin signalling and the regulation of glucose and lipid metabolism. Nature. 2001;414(6865):799-806. doi: 10.1038/414799a

8. She P, Shiota M, Shelton KD, et al. Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Is Necessary for the Integration of Hepatic Energy Metabolism. Mol Cell Biol. 2000;20(17):6508-6517. doi: 10.1128/mcb.20.17.6508-6517.2000

9. Burgess SC, Hausler N, Merritt M, et al. Impaired tricarboxylic acid cycle activity in mouse livers lacking cytosolic phosphoenolpyruvate carboxykinase. J Biol Chem. 2004;279(47):48941-48949. doi: 10.1074/jbc.M407120200

10. Yang J, Reshef L, Cassuto H, et al. Aspects of the control of phosphoenolpyruvate carboxykinase gene transcription. J Biol Chem. 2009;284(40):27031-27035. doi: 10.1074/jbc.R109.040535

11. Marcolongo P, Fulceri R, Gamberucci A, et al. Multiple roles of glucose-6-phosphatases in pathophysiology: state of the art and future trends. Biochim Biophys Acta. 2013;1830(3):2608-2618. doi: 10.1016/j.bbagen.2012.12.013

12. Hutton JC, O’Brien RM. Glucose-6-phosphatase catalytic subunit gene family. J Biol Chem. 2009;284(43):29241-29245. doi: 10.1074/jbc.R109.025544

13. Durham SK. FKHR Binds the Insulin Response Element in the Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-1 Promoter. Endocrinology. 1999;140(7):3140-3146. doi: 10.1210/en.140.7.3140

14. Calnan DR, Brunet A. The FoxO code. Oncogene. 2008;27(16):2276-2288. doi: 10.1038/onc.2008.21

15. Jacobs FMJ, van der Heide LP, Wijchers PJEC, et al. FoxO6, a Novel Member of the FoxO Class of Transcription Factors with Distinct Shuttling Dynamics. Journal of Biological Chemistry.2003;278(38):35959-35967. doi: 10.1074/jbc.M302804200

16. Barthel A, Schmoll D, Unterman TG. FoxO proteins in insulin action and metabolism. Trends Endocrinol Metab. 2005;16(4):183-189. doi: 10.1016/j.tem.2005.03.010

17. Sullivan IO, Zhang W, Wasserman DH, et al. FoxO1 integrates direct and indirect effects of insulin on hepatic glucose production and glucose utilization. Nat Commun. 2015;6:7079. doi: 10.1038/ncomms8079

18. Matsumoto M, Han S, Kitamura T, Accili D. Dual role of transcription factor FoxO1 in controlling hepatic insulin sensitivity and lipid metabolism. J Clin Invest. 2006;116(9):2464-2472. doi: 10.1172/JCI27047

19. Matsumoto M, Pocai A, Rossetti L, et al. Impaired regulation of hepatic glucose production in mice lacking the forkhead transcription factor Foxo1 in liver. Cell Metab. 2007;6(3):208-216. doi: 10.1016/j.cmet.2007.08.006

20. Hosaka T, Biggs WH, 3rd, Tieu D, et al. Disruption of forkhead transcription factor (FOXO) family members in mice reveals their functional diversification. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(9):2975-2980. doi: 10.1073/pnas.0400093101

21. De Bock K, Georgiadou M, Schoors S, et al. Role of PFKFB3-driven glycolysis in vessel sprouting. Cell. 2013;154(3):651-663. doi: 10.1016/j.cell.2013.06.037

22. Rivera LB, Bergers G. Angiogenesis. Targeting vascular sprouts. Science. 2014;344(6191):1449-1450. doi: 10.1126/science.1257071

23. Nakae J, Biggs WH, 3rd, Kitamura T, et al. Regulation of insulin action and pancreatic beta-cell function by mutated alleles of the gene encoding forkhead transcription factor Foxo1. Nat Genet.2002;32(2):245-253. doi: 10.1038/ng890

24. Zhang W, Patil S, Chauhan B, et al. FoxO1 regulates multiple metabolic pathways in the liver: effects on gluconeogenic, glycolytic, and lipogenic gene expression. J Biol Chem. 2006;281(15):10105-10117. doi: 10.1074/jbc.M600272200

25. Zhao X, Gan L, Pan H, et al. Multiple elements regulate nuclear/cytoplasmic shuttling of FOXO1: characterization of phosphorylation- and 14-3-3-dependent and -independent mechanisms. Biochem J.2004;378(Pt 3):839-849. doi: 10.1042/BJ20031450

26. Lu M, Wan M, Leavens KF, et al. Insulin regulates liver metabolism in vivo in the absence of hepatic Akt and Foxo1. Nat Med. 2012;18(3):388-395. doi: 10.1038/nm.2686

27. Daitoku H, Hatta M, Matsuzaki H, et al. Silent information regulator 2 potentiates Foxo1-mediated transcription through its deacetylase activity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(27):10042-10047. doi: 10.1073/pnas.0400593101

28. Hori YS, Kuno A, Hosoda R, Horio Y. Regulation of FOXOs and p53 by SIRT1 modulators under oxidative stress. PLoS One. 2013;8(9):e73875. doi: 10.1371/journal.pone.0073875

29. Huang H, Tindall DJ. Dynamic FoxO transcription factors. J Cell Sci. 2007;120(Pt 15):2479-2487. doi: 10.1242/jcs.001222

30. Petersen CP, Reddien PW. Wnt signaling and the polarity of the primary body axis. Cell. 2009;139(6):1056-1068. doi: 10.1016/j.cell.2009.11.035

31. Abiola M, Favier M, Christodoulou-Vafeiadou E, et al. Activation of Wnt/beta-catenin signaling increases insulin sensitivity through a reciprocal regulation of Wnt10b and SREBP-1c in skeletal muscle cells. PLoS One. 2009;4(12):e8509. doi: 10.1371/journal.pone.0008509

32. Liu H, Fergusson MM, Wu JJ, et al. Wnt signaling regulates hepatic metabolism. Sci Signal. 2011;4(158):ra6. doi: 10.1126/scisignal.2001249

33. Mayr B, Montminy M. Transcriptional regulation by the phosphorylation-dependent factor CREB. Nat Rev Mol Cell Biol. 2001;2(8):599-609. doi: 10.1038/35085068

34. Schmoll D, Wasner C, Hinds CJ, et al. Identification of a cAMP response element within the glucose- 6-phosphatase hydrolytic subunit gene promoter which is involved in the transcriptional regulation by cAMP and glucocorticoids in h5IIE hepatoma cells. Biochem J. 1999;338(2):457-463. doi: 10.1042/bj3380457

35. Hanson RW, Reshef L. Regulation of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase (Gtp) Gene Expression. Annu Rev Biochem. 1997;66(1):581-611. doi: 10.1146/annurev.biochem.66.1.581

36. Herzig S, Long F, Jhala US, et al. Nature. 2001;413(6852):179-183. doi: 10.1038/35093131

37. Erion DM, Ignatova ID, Yonemitsu S, et al. Prevention of hepatic steatosis and hepatic insulin resistance by knockdown of cAMP response element-binding protein. Cell Metab. 2009;10(6):499-506. doi: 10.1016/j.cmet.2009.10.007

38. Koo SH, Flechner L, Qi L, et al. The CREB coactivator TORC2 is a key regulator of fasting glucose metabolism. Nature. 2005;437(7062):1109-1111. doi: 10.1038/nature03967

39. Dentin R, Liu Y, Koo SH, et al. Insulin modulates gluconeogenesis by inhibition of the coactivator TORC2. Nature. 2007;449(7160):366-369. doi: 10.1038/nature06128

40. Liu Y, Dentin R, Chen D, et al. A fasting inducible switch modulates gluconeogenesis via activator/coactivator exchange. Nature. 2008;456(7219):269-273. doi: 10.1038/nature07349

41. Dentin R, Hedrick S, Xie J, et al. Hepatic glucose sensing via the CREB coactivator CRTC2. Science. 2008;319(5868):1402-1405. doi: 10.1126/science.1151363

42. Kim HS, Xiao C, Wang RH, et al. Hepatic-specific disruption of SIRT6 in mice results in fatty liver formation due to enhanced glycolysis and triglyceride synthesis. Cell Metab. 2010;12(3):224-236. doi: 10.1016/j.cmet.2010.06.009

43. Agius L. Glucokinase and molecular aspects of liver glycogen metabolism. Biochem J. 2008;414(1):1-18. doi: 10.1042/BJ20080595

44. Denton RM, Brownsey RW, Yeaman SJ. The Role of Phosphorylation in the Regulation of Fatty Acid Synthesis by Insulin and other Hormones [and Discussion]. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 1983;302(1108):33-45. doi: 10.1098/rstb.1983.0036

45. Xu J, Christian B, Jump DB. Regulation of rat hepatic L-pyruvate kinase promoter composition and activity by glucose, n-3 polyunsaturated fatty acids, and peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonist. J Biol Chem. 2006;281(27):18351-18362. doi: 10.1074/jbc.M601277200

46. Girard J, Ferre P, Foufelle F. Mechanisms by which carbohydrates regulate expression of genes for glycolytic and lipogenic enzymes. Annu Rev Nutr. 1997;17:325-352. doi: 10.1146/annurev.nutr.17.1.325

47. Thompson KS, Towle HC. Localization of the carbohydrate response element of the rat L-type pyruvate kinase gene. Journal of Biological Chemistry. 1991;266(14):8679-8682.

48. Yamashita H, Takenoshita M, Sakurai M, et al. A glucose-responsive transcription factor that regulates carbohydrate metabolism in the liver. Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 2001;98(16):9116-9121. doi: 10.1073/pnas.161284298

49. Iizuka K, Bruick RK, Liang G, et al. Deficiency of carbohydrate response element-binding protein (ChREBP) reduces lipogenesis as well as glycolysis. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101(19):7281-7286. doi: 10.1073/pnas.0401516101

50. Dentin R, Benhamed F, Pegorier JP, et al. Polyunsaturated fatty acids suppress glycolytic and lipogenic genes through the inhibition of ChREBP nuclear protein translocation. J Clin Invest.2005;115(10):2843-2854. doi: 10.1172/JCI25256

51. Dentin R, Pegorier JP, Benhamed F, et al. Hepatic glucokinase is required for the synergistic action of ChREBP and SREBP-1c on glycolytic and lipogenic gene expression. J Biol Chem.2004;279(19):20314-20326. doi: 10.1074/jbc.M312475200

52. Havula E, Hietakangas V. Glucose sensing by ChREBP/MondoA-Mlx transcription factors. Semin Cell Dev Biol. 2012;23(6):640-647. doi: 10.1016/j.semcdb.2012.02.007

53. Sakiyama H, Wynn RM, Lee WR, et al. Regulation of nuclear import/export of carbohydrate response element-binding protein (ChREBP): interaction of an alpha-helix of ChREBP with the 14-3-3 proteins and regulation by phosphorylation. J Biol Chem. 2008;283(36):24899-24908. doi: 10.1074/jbc.M804308200

54. Kabashima T, Kawaguchi T, Wadzinski BE, Uyeda K. Xylulose 5-phosphate mediates glucose-induced lipogenesis by xylulose 5-phosphate-activated protein phosphatase in rat liver. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(9):5107-5112. doi: 10.1073/pnas.0730817100

55. Ma L, Sham YY, Walters KJ, Towle HC. A critical role for the loop region of the basic helix-loop-helix/leucine zipper protein Mlx in DNA binding and glucose-regulated transcription. Nucleic Acids Res.2007;35(1):35-44. doi: 10.1093/nar/gkl987

56. Li MV, Chen W, Harmancey RN, et al. Glucose-6-phosphate mediates activation of the carbohydrate responsive binding protein (ChREBP). Biochem Biophys Res Commun. 2010;395(3):395-400. doi: 10.1016/j.bbrc.2010.04.028

57. Arden C, Tudhope SJ, Petrie JL, et al. Fructose 2,6-bisphosphate is essential for glucose-regulated gene transcription of glucose-6-phosphatase and other ChREBP target genes in hepatocytes. Biochem J.2012;443(1):111-123. doi: 10.1042/BJ20111280

58. Bricambert J, Miranda J, Benhamed F, et al. Salt-inducible kinase 2 links transcriptional coactivator p300 phosphorylation to the prevention of ChREBP-dependent hepatic steatosis in mice. J Clin Invest.2010;120(12):4316-4331. doi: 10.1172/JCI41624

59. Guinez C, Filhoulaud G, Rayah-Benhamed F, et al. O-GlcNAcylation increases ChREBP protein content and transcriptional activity in the liver. Diabetes. 2011;60(5):1399-1413. doi: 10.2337/db10-0452

60. Oosterveer MH, Mataki C, Yamamoto H, et al. LRH-1-dependent glucose sensing determines intermediary metabolism in liver. J Clin Invest. 2012;122(8):2817-2826. doi: 10.1172/JCI62368


Genomia: Тестирование кошек: GSD IV

Описание:

Гликогеноз (Glycogen Storage Disease, GSD) – группа аутосомно-рецессивных заболеваний, возникающих вследствие нарушения метаболизма гликогена.
Основным и наиболее универсальным источником энергии для человека, животных и растений является глюкоза. В организме животных глюкоза хранится в форме гликогена, который откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток, преимущественно в клетках печени и мышц. При недостатке глюкозы гликоген расщепляется, и глюкоза попадает в кровь. Превращение гликогена в глюкозу – многоступенчатый процесс, протекающий под воздействием ряда ферментов, нарушение работы которых приводит к избыточному накоплению гликогена в виде аномальных гранул и нарушению гомеостаза глюкозы.
Больные котята погибают от гипогликемии вскоре после рождения. В некоторых случаях животное живет до полугода, страдая при этом от прогрессирующей мышечной дегенерации.

Наследственность:

Мутация передается аутосомно-рецессивным наследованием. Заболевание проявляется у особей, которые получили мутированный ген от обоих родителей. Данные особи обозначаются как P/P (мутированный гомозигот). Носители мутированного гена, обозначаемые как N/P (гетерозигот), получили мутированный ген лишь от одного из родителей, клинические признаки заболевания у них отсутствуют; однако носители передают заболевание своим потомкам. Теоретически в результате спаривания двух гетерозигот (N/P) 25% потомства будут здоровыми, 50% будут носителями, а 25 % потомства унаследуют от своих родителей мутированные гены и будут страдать данным генетическим заболеванием.

Тестируемая мутация: p.Y34X в гене GBE1

Образец: кровь в EDTA (1,0 мл) или мазок из ротовой полости. Подробная информация об отборе образцов приведена здесь

Общая информация о генетическом тесте:

Генетический тест позволяет обнаружить больную особ или носителя мутации. Тест может быть выполнен в любом возрасте и действителен на протяжении всей жизни. Генетический тест методом полимеразной цепной реакции (PCR) является очень точным, результаты анализа позволяют определить больных животных, здоровых носителей мутации и здоровых животных.

С учетом наличия мутаций собаки делятся на три группы:

  • P/P = позитивный / позитивный = больной, особь унаследовала мутацию от обоих родителей „affected“

  • N/P = негативный / позитивный = особь унаследовала мутацию от одного родителя, является носителем мутации „Carrier“, болезнь у него не проявится

  • N/N = негативный / негативный = особь без мутаций, болезнь у особи не проявится = нормальный генотип „wildtype“

Результаты спаривания особей с различными генотипами:

Affected (P/P)

Wild type (N/N)

аллель

P

P

N

N/P (carrier)

N/P (carrier)

N

N/P (carrier)

N/P (carrier)

Все потомки являются носителями мутации

.

Carrier (N/P)

Wild type (N/N)

аллель

N

P

N

N/N (здоровый)

N/P (carrier)

N

N/N (здоровый)

N/P (carrier)

Статистически 50 % потомков будут носителями, а 50 % будут здоровыми.

.

Carrier (N/P)

Carrier (N/P)

аллель

N

P

N

N/N (здоровый)

N/P (carrier)

P

N/P (carrier)

P/P (больной)

Статистически 25 % потомства будут здоровы, 25 % больны, а 50 % будут носителями.

.

Литература:

John C. Fyfe, Rebeccah L. Kurzhals, Michelle G. Hawkins, Ping Wang, Naoya Yuhki, Urs Giger, Thomas J. Van Winkle, Mark E. Haskins, Donald F. Patterson, Paula S. Henthorn: A complex rearrangement in GBE1 causes both perinatal hypoglycemic collapse and late-juvenile-onset neuromuscular degeneration in glycogen storage disease type IV of Norwegian forest cats, Molecular Genetics and Metabolism 90 (2007) 383-392

Практическая часть занятия

Рассмотреть и зарисовать

Препарат№12 Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.

Препарат №13 Включения гликогена в клетках печени аксолотля. Кармин-Беста-гематоксилин.

Препарат №14 Пигментные включения. Меланофоры в коже головастика. Неокрашенный препарат.

Препарат №15. Желточные включения в бластомерах амфибии. Гематоксилин-пикрофуксин.

Препарат №16 Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки. Железный гематоксилин.

Препарат №12. Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.

При фиксации осмиевой кислотой жировые капли, будучи осмиофильными, поглощают фиксатор.

При доокраске сафранином прочие структуры приобретают красноватый оттенок, а жировые капли, содержащие соединения осмия, сохраняют чёрный цвет.

При большом увеличении видно, что большую часть в клетке занимают жировые включения (1) Они могут быть различной величины. Жир отлагается в виде мелких капель, по мере накопления капли сливаются.

Жировые включения в клетках печени аксолотля. Фиксация осмиевой кислотой, окраска сафранином.х900. 1 — клетки печени: а — липоидные гранулы в цитоплазме клетки; б — ядро окрашено сафранином в розовый цвет; 2 — капилляр

Препарат №13. Включения гликогена в клетках печени аксолотля. Кармин-Беста-гематоксилин.

Гликоген в клетках печени. Окраска кармином по методу Беста. х 900.

1 —клетки печени многоугольной формы; 2 — цитоплазма с зернами и глыбками гликогена; 3 — ядро с ядрышком;

При малом увеличении найдите, плотно расположенные многоугольные или округлые клетки гепатоцитов, окрашенные в ярко-розовый цвет. Ядро достаточно крупное, круглое и смещено к периферии, окрашено в фиолетовый цвет.

При большом увеличении видно, что содержимое каждой клетки представлено большим количеством глыбок гликогена. Глыбки имеют различную величину и в основном лежат ближе к одной из сторон клетки. Также среди глыбок гликогена и в той части цитоплазмы, где его нет, видны пустые неокрашенные вакуоли. В них находился жир и при приготовлении препарата (ксилол и спирт) он растворился.

Препарат №14. Пигментные включения. Меланофоры в коже головастика. Неокрашенный препарат.

К пигментам относятся те включения, которые в нормальном состоянии окрашены в тот или иной цвет.

Под малым увеличением найдите крупные отросчатые клетки

На большом увеличении обратите внимание, что на бесцветном фоне видны темные гранулы различной формы, черного или темно-коричневого цвета. Клетки имеют хорошо разветвленные отростки. Ядро обычно располагается в центре клетки и неокрашено. Оно обнаруживается не во всех клетках, так как может быть закрыто глыбками меланина.

Пигментные включения в пигментных клетках (меланоцитах). Тотальный неокрашенный препарат, х 400.

1 — ядро пигментной клетки; 2 — цитоплазма с пигментными зернами (меланин).

Препарат №15. Желточные включения в бластомерах амфибии. Гематоксилин-пикрофуксин.

На препарате видна крупная яйцеклетка, на различных этапах дробления, окрашенная в желтый цвет. При большом увеличении заметно, что цитоплазму заполняют желточные гранулы овальной формы, их границы окрашены в более темный (коричневый) цвет. Они являются питательным материалом для развивающегося зародыша.

Желточные включения в яйцеклетке лягушки. Окраска гематоксилин-пикрофуксином. х280.

1 — оболочка яйцеклетки; 2 — цитоплазма с желточными включениями.

Препарат №16. Реснички эпителиальных клеток кишечника беззубки. Железный гематоксилин.

При малом увеличении рассмотрите край препарата. На тонкой базальной мембране расположены эпителиальные клетки, окрашенные в темно-серый цвет и имеющие продолговатые ядра черного цвета. Ядра располагаются в базальной части клеток на разных уровнях. На большом увеличении видно, что апикальная поверхность клеток, которая смотрит в полость, покрыта сплошным слоем ресничек, окрашенных в светло-серый цвет. Реснички постоянно изгибаются, создавая ток.

Ресничким многоряндого мерцательного) эпитлеия. Оокраска железным гематоксилином. х 400;

1 — клеточные реснички; 2 — бокаловидные железистые клетки; 3 — реснитчатые (мерцательные) клетки; 4 — длинные вставочные клетки; 5 — короткие вставочные клетки; 6 — базальная мембрана;

Особенности метаболизма гликогена в печени.

Biochem J. 15 ноября 1998 г .; 336 (часть 1): 19–31.

Afdeling Biochemie, Faculteit Geneeskunde, Katholieke Universiteit Leuven, Campus Gasthuisberg, Herestraat 49, B-3000 Leuven, Бельгия. [email protected]

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

Хотя общие пути синтеза гликогена и гликогенолиза идентичны во всех тканях, задействованные ферменты уникально адаптированы к специфической роли гликогена в различных типах клеток.В печени, где гликоген хранится в качестве резерва глюкозы для внепеченочных тканей, ферменты, метаболизирующие гликоген, обладают свойствами, которые позволяют печени действовать как сенсор глюкозы в крови и накапливать или мобилизовать гликоген в соответствии с периферическими потребностями. Основным эффектором отложения гликогена в печени является глюкоза, которая блокирует гликогенолиз и различными путями способствует синтезу гликогена. Другими гликогенными стимулами для печени являются инсулин, глюкокортикоиды, парасимпатические (блуждающие) нервные импульсы и предшественники глюконеогенеза, такие как фруктоза и аминокислоты.Фосфоролиз гликогена в основном опосредуется глюкагоном и ортосимпатическими нейротрансмиттерами норадреналином и АТФ. Многие гликогенолитические стимулы, напр. аденозин, нуклеотиды и NO также действуют опосредованно, через секрецию эйкозаноидов из непаренхиматозных клеток. Эффекторы часто совместно инициируют гликогенолиз посредством различных механизмов.

Полный текст

Полный текст этой статьи доступен в формате PDF (448K).

Избранные ссылки

Эти ссылки находятся в PubMed.Возможно, это не полный список литературы из этой статьи.

  • Ротман Д.Л., Магнуссон И., Кац Л.Д., Шульман Р.Г., Шульман Г.И. Количественное определение гликогенолиза и глюконеогенеза в печени у людей натощак с помощью 13С ЯМР. Наука. 1991 г., 25 октября; 254 (5031): 573–576. [PubMed] [Google Scholar]
  • Консоли А., Кеннеди Ф., Майлз Дж., Герих Дж. Определение метаболического углеродного обмена цикла Кребса in vivo и его использование для оценки индивидуального вклада глюконеогенеза и гликогенолиза в общий выход глюкозы у человека.Джей Клин Инвест. 1987 г., ноябрь; 80 (5): 1303–1310. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Магнуссон И., Ротман Д.Л., Джерард Д.П., Кац Л.Д., Шульман Г.И. Вклад гликогенолиза печени в продукцию глюкозы у человека в ответ на физиологическое увеличение концентрации глюкагона в плазме. Сахарный диабет. 1995 г., февраль; 44 (2): 185–189. [PubMed] [Google Scholar]
  • Cherrington AD, Williams PE, Shulman GI, Lacy WW. Дифференциальный ход влияния глюкагона на гликогенолиз и глюконеогенез у собак в сознании.Сахарный диабет. 1981 март; 30 (3): 180–187. [PubMed] [Google Scholar]
  • Лекавалье Л., Болли Г., Крайер П., Герих Дж. Вклад глюконеогенеза и гликогенолиза во время контррегуляции глюкозы у нормальных людей. Am J Physiol. 1989 г., июнь; 256 (6, часть 1): E844–E851. [PubMed] [Google Scholar]
  • Gitzelmann R, Spycher MA, Feil G, Müller J, Seilnacht B, Stahl M, Bosshard NU. Дефицит гликогенсинтазы печени: редко диагностируемое состояние. Eur J Педиатр. 1996 г., июль; 155 (7): 561–567. [PubMed] [Google Scholar]
  • Смайт С., Коэн П.Открытие гликогенина и первичного механизма биогенеза гликогена. Евр Дж Биохим. 1991 г., 15 сентября; 200 (3): 625–631. [PubMed] [Google Scholar]
  • Алонсо, доктор медицинских наук, Ломако Дж., Ломако В.М., Уилан В.Дж. Новый взгляд на биогенез гликогена. FASEB J. 1995, 9 сентября (12): 1126–1137. [PubMed] [Google Scholar]
  • Мюклер М. Облегчающие переносчики глюкозы. Евр Дж Биохим. 1994 г., 1 февраля; 219 (3): 713–725. [PubMed] [Google Scholar]
  • Van Schaftingen E, Detheux M, Veiga da Cunha M. Краткосрочный контроль активности глюкокиназы: роль регуляторного белка.FASEB J. 1 апреля 1994 г .; 8 (6): 414–419. [PubMed] [Google Scholar]
  • Никулеску Л., Вейга-да-Кунья М., Ван Шафтинген Э. Исследование механизма, с помощью которого фруктоза, гекситы и другие соединения регулируют транслокацию глюкокиназы в гепатоцитах крысы. Biochem J. 1997, 1 января; 321 (Pt 1): 239–246. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Ferre T, Riu E, Bosch F, Valera A. Данные трансгенных мышей о том, что глюкокиназа ограничивает скорость утилизации глюкозы в печени. ФАСЭБ Дж.1996 авг; 10 (10): 1213–1218. [PubMed] [Google Scholar]
  • О’Доэрти Р.М., Леман Д.Л., Сеоан Дж., Гомес-Фуа А.М., Гиноварт Дж.Дж., Ньюгард CB. Дифференциальные метаболические эффекты опосредованной аденовирусом гиперэкспрессии глюкокиназы и гексокиназы I в первичных гепатоцитах крысы. Дж. Биол. Хим. 1996 г., 23 августа; 271 (34): 20524–20530. [PubMed] [Google Scholar]
  • Niswender KD, Shiota M, Postic C, Cherrington AD, Magnuson MA. Влияние увеличения числа копий гена глюкокиназы на гомеостаз глюкозы и метаболизм глюкозы в печени.Дж. Биол. Хим. 1997 г., 5 сентября; 272 (36): 22570–22575. [PubMed] [Google Scholar]
  • Му Дж., Скурат А.В., Роуч П.Дж. Гликогенин-2, новый самоглюкозилирующийся белок, участвующий в биосинтезе гликогена в печени. Дж. Биол. Хим. 1997 г., 31 октября; 272 (44): 27589–27597. [PubMed] [Google Scholar]
  • Смайт С., Виллар-Паласи С., Коэн П. Структурные и функциональные исследования гликогенина печени кролика. Евр Дж Биохим. 1989 г., 15 июля; 183 (1): 205–209. [PubMed] [Google Scholar]
  • Вискупич Э., Цао Ю., Чжан В., Ченг С., ДеПаоли-Роуч А.А., Роуч П.Дж.Гликогенин скелетных мышц кролика. Молекулярное клонирование и производство полнофункционального белка в Escherichia coli. Дж. Биол. Хим. 1992 г., 25 декабря; 267 (36): 25759–25763. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ercan N, Gannon MC, Nuttall FQ. Включение гликогенина в печеночный протеогликоген после перорального приема глюкозы. Дж. Биол. Хим. 1994 г., 2 сентября; 269 (35): 22328–22333. [PubMed] [Google Scholar]
  • Devos P, Hers HG. Молекулярный порядок синтеза и деградации гликогена в печени.Евр Дж Биохим. 1979 г., 15 августа; 99 (1): 161–167. [PubMed] [Google Scholar]
  • Calder PC, Geddes R. Структура основного белка гликогена печени крысы. Биохим Инт. 1988 окт; 17 (4): 711–717. [PubMed] [Google Scholar]
  • Роуч П.Дж. Контроль гликогенсинтазы путем иерархического фосфорилирования белков. FASEB J. 1990 Sep; 4 (12): 2961–2968. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bai G, Zhang ZJ, Werner R, Nuttall FQ, Tan AW, Lee EY. Первичная структура гликогенсинтазы печени крысы, полученная путем клонирования кДНК.Отсутствие сайтов фосфорилирования 1a и 1b. Дж. Биол. Хим. 1990 г., 15 мая; 265 (14): 7843–7848. [PubMed] [Google Scholar]
  • Сталманс В., Боллен М., Мвумби Л. Контроль синтеза гликогена в норме и при болезнях. Diabetes Metab Rev. 1987 Jan; 3(1):127–161. [PubMed] [Google Scholar]
  • Tan AW, Nuttall FQ. In vivo фосфорилирование гликогенсинтазы печени. Влияние обработки клеток печени глюкозой и глюкагоном на распределение [32P]фосфата. Биохим Клеточная Биол. 1993 г., январь-февраль; 71 (1-2): 90–96.[PubMed] [Google Scholar]
  • Cadefau J, Bollen M, Stalmans W. Индуцированный глюкозой гликогенез в печени включает глюкозо-6-фосфат-зависимое дефосфорилирование гликогенсинтазы. Biochem J. 15 марта 1997 г .; 322 (Pt 3): 745–750. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Wera S, Bollen M, Moens L, Stalmans W. Зависимая от времени псевдоактивация гликогенсинтазы печени b глюкозо-6-фосфатом без участия протеинфосфатаз. Biochem J. 1996, 1 ​​апреля; 315 (Pt 1): 91–96.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Nuttall FQ, Gannon MC. Аллостерическая регуляция гликогенсинтазы в печени. Физиологическая дилемма. Дж. Биол. Хим. 1993 г., 25 июня; 268 (18): 13286–13290. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bao Y, Kishnani P, Wu JY, Chen YT. Печеночная и нервно-мышечная формы болезни накопления гликогена IV типа, вызванные мутациями в одном и том же гене фермента, разветвляющего гликоген. Джей Клин Инвест. 1996 г., 15 февраля; 97 (4): 941–948. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Thon VJ, Khalil M, Cannon JF.Выделение кДНК фермента разветвления гликогена человека путем скрининга комплементации в дрожжах. Дж. Биол. Хим. 1993 г., 5 апреля; 268 (10): 7509–7513. [PubMed] [Google Scholar]
  • Newgard CB, Hwang PK, Fletterick RJ. Семейство гликогенфосфорилаз: структура и функции. Crit Rev Biochem Mol Biol. 1989;24(1):69–99. [PubMed] [Google Scholar]
  • Browner MF, Fletterick RJ. Фосфорилаза: биологический преобразователь. Тенденции биохимических наук. 1992 г., февраль; 17 (2): 66–71. [PubMed] [Google Scholar]
  • Кларк Д., Хейнс Д.Болезнь накопления гликогена (GSD/GSD) у крыс. Curr Top Cell Regul. 1988; 29: 217–263. [PubMed] [Google Scholar]
  • Watson KA, Mitchell EP, Johnson LN, Son JC, Bichard CJ, Orchard MG, Fleet GW, Oikonomakos NG, Leonidas DD, Kontou M, et al. Дизайн ингибиторов гликогенфосфорилазы: исследование альфа- и бета-С-глюкозидов и соединений 1-тио-бета-D-глюкозы. Биохимия. 1994 г., 17 мая; 33 (19): 5745–5758. [PubMed] [Google Scholar]
  • Board M, Hadwen M, Johnson LN. Влияние новых аналогов D-глюкозы на активность гликогенфосфорилазы в неочищенных экстрактах печени и скелетных мышц.Евр Дж Биохим. 1995 г., 15 марта; 228 (3): 753–761. [PubMed] [Google Scholar]
  • Liu W, Madsen NB, Braun C, Withers SG. Переоценка каталитического механизма фермента разветвления гликогена. Биохимия. 1991 г., 5 февраля; 30 (5): 1419–1424. [PubMed] [Google Scholar]
  • Shen J, Bao Y, Liu HM, Lee P, Leonard JV, Chen YT. Мутации в экзоне 3 гена фермента деветвления гликогена связаны с болезнью накопления гликогена III типа, которая по-разному экспрессируется в печени и мышцах. Джей Клин Инвест.1996 г., 15 июля; 98 (2): 352–357. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Bao Y, Yang BZ, Dawson TL, Jr, Chen YT. Выделение и нуклеотидная последовательность мРНК фермента деветвления гликогена печени человека: идентификация множественных тканеспецифических изоформ. Ген. 1997 г., 15 сентября; 197 (1-2): 389–398. [PubMed] [Google Scholar]
  • Norcum MT, Wilkinson DA, Carlson MC, Hainfeld JF, Carlson GM. Структура киназы фосфорилазы. Трехмерная модель, полученная из окрашенных и неокрашенных электронных микрофотографий.Дж Мол Биол. 1994 г., 5 августа; 241 (1): 94–102. [PubMed] [Google Scholar]
  • Owen DJ, Papageorgiou AC, Garman EF, Noble ME, Johnson LN. Экспрессия, очистка и кристаллизация каталитического домена киназы фосфорилазы. Дж Мол Биол. 1995 г., 24 февраля; 246 (3): 374–381. [PubMed] [Google Scholar]
  • Харманн Б., Зандер Н.Ф., Килиманн М.В. Изоформное разнообразие альфа- и бета-субъединиц фосфорилазы киназы, генерируемых альтернативным сплайсингом РНК. Дж. Биол. Хим. 1991 г., 25 августа; 266 (24): 15631–15637. [PubMed] [Google Scholar]
  • Вюльрих А., Хамахер С., Шнайдер А., Килиманн М.В.Домен мультифосфорилирования субъединиц альфа-М и альфа-киназы фосфорилазы является горячей точкой дифференциального процессинга мРНК и молекулярной эволюции. Дж. Биол. Хим. 1993 г., 5 ноября; 268 (31): 23208–23214. [PubMed] [Google Scholar]
  • Санчес В.Е., Карлсон Г.М. Выделение аутоингибиторной области из регуляторной бета-субъединицы киназы фосфорилазы. Дж. Биол. Хим. 1993 г., 25 августа; 268 (24): 17889–17895. [PubMed] [Google Scholar]
  • Дасгупта М., Блюменталь Д.К. Характеристика регуляторного домена гамма-субъединицы киназы фосфорилазы.Два несмежных субдомена, связывающих кальмодулин, также являются аутоингибирующими. Дж. Биол. Хим. 1995 г., 22 сентября; 270 (38): 22283–22289. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lanciotti RA, Bender PK. Гамма-субъединица киназы фосфорилазы содержит псевдосубстратную последовательность. Евр Дж Биохим. 1995 г., 15 мая; 230 (1): 139–145. [PubMed] [Google Scholar]
  • Chrisman TD, Jordan JE, Exton JH. Очистка киназы фосфорилазы печени крысы. Дж. Биол. Хим. 1982 г., 25 сентября; 257 (18): 10798–10804. [PubMed] [Google Scholar]
  • Chrisman TD, Sobo GE, Exton JH.Потребность в Mg2+ неактивированной и активированной киназы фосфорилазы печени крысы. Ингибирование активированной формы свободным Mg2+. ФЭБС лат. 1984 г., 27 февраля; 167 (2): 295–300. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hirono H, Hayasaka K, Sato W, Takahashi T, Takada G. Выделение кДНК, кодирующей альфа-субъединицу киназы фосфорилазы печени человека (PHKA2), и идентификация миссенс-мутации гена PHKA2 в семья с дефицитом киназы фосфорилазы печени. Биохим Мол Биол Инт. 1995 г., июль; 36 (3): 505–511.[PubMed] [Google Scholar]
  • Лю Л., Рэннелс С. Р., Фальконьери М., Филлипс К. С., Вулперт Э. Б., Уивер Т. Э. Изоформа семенников каталитической субъединицы фосфорилазы киназы (PhK-gammaT) играет критическую роль в регуляции мобилизации гликогена в развивающемся легком. Дж. Биол. Хим. 1996 г., 17 мая; 271 (20): 11761–11766. [PubMed] [Google Scholar]
  • Maichele AJ, Burwinkel B, Maire I, Søvik O, Kilimann MW. Мутации в изоформе семенников/печени гамма-субъединицы фосфорилазы киназы (PHKG2) вызывают аутосомный гликогеноз печени у крыс gsd и у людей.Нат Жене. 1996 ноябрь; 14 (3): 337–340. [PubMed] [Google Scholar]
  • ван Берден Э.А., де Грааф М., Вендель У., Гитцельманн Р., Бергер Р., ван ден Берг И.Е. Аутосомно-рецессивный дефицит киназы фосфорилазы печени, вызванный новой мутацией сайта сплайсинга в гене, кодирующем гамма-субъединицу печени (PHKG2). Biochem Biophys Res Commun. 1997 г., 30 июля; 236 (3): 544–548. [PubMed] [Google Scholar]
  • Танг П.М., Бондор Дж.А., Свидерек К.М., ДеПаоли-Роуч А.А. Молекулярное клонирование и экспрессия регуляторной (RG1) субъединицы гликоген-ассоциированной протеинфосфатазы.Дж. Биол. Хим. 1991 г., 25 августа; 266 (24): 15782–15789. [PubMed] [Google Scholar]
  • Хаббард М.Дж., Коэн П. Регуляция протеинфосфатазы-1G в скелетных мышцах кролика. 2. Каталитическая транслокация субъединиц представляет собой механизм обратимого ингибирования активности по отношению к субстратам, связанным с гликогеном. Евр Дж Биохим. 1989 г., 22 декабря; 186 (3): 711–716. [PubMed] [Google Scholar]
  • Moorhead G, MacKintosh C, Morrice N, Cohen P. Очистка печеночной гликоген-ассоциированной формы протеинфосфатазы-1 с помощью аффинной хроматографии на микроцистине-сефарозе.ФЭБС лат. 1995 г., 3 апреля; 362 (2): 101–105. [PubMed] [Google Scholar]
  • Доэрти М.Дж., Мурхед Г., Моррис Н., Коэн П., Коэн П.Т. Аминокислотная последовательность и экспрессия печеночной гликогенсвязывающей (GL) субъединицы протеинфосфатазы-1. ФЭБС лат. 1995 г., 20 ноября; 375 (3): 294–298. [PubMed] [Google Scholar]
  • Doherty MJ, Young PR, Cohen PT. Аминокислотная последовательность нового белка, связывающего протеинфосфатазу 1 (R5), который связан со специфическими для печени и мышц гликогенсвязывающими субъединицами протеинфосфатазы 1.ФЭБС лат. 1996 г., 16 декабря; 399 (3): 339–343. [PubMed] [Google Scholar]
  • Printen JA, Brady MJ, Saltiel AR. PTG, белок, связывающий протеинфосфатазу 1, играет роль в метаболизме гликогена. Наука. 1997 г., 7 марта; 275 (5305): 1475–1478. [PubMed] [Google Scholar]
  • Brady MJ, Printen JA, Mastick CC, Saltiel AR. Роль белкового нацеливания на гликоген (PTG) в регуляции активности протеинфосфатазы-1. Дж. Биол. Хим. 1997 г., 8 августа; 272 (32): 20198–20204. [PubMed] [Google Scholar]
  • Armstrong CG, Browne GJ, Cohen P, Cohen PT.PPP1R6, новый член семейства направленных на гликоген субъединиц протеинфосфатазы 1. FEBS Lett. 1997 г., 24 ноября; 418 (1-2): 210–214. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bollen M, Stalmans W. Белок-модулятор отделяет каталитическую субъединицу протеинфосфатазы G печени от гликогена. Biochem J. 15 марта 1988 г .; 250 (3): 659–663. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Боллен М., Сталманс В. Структура, роль и регуляция протеинфосфатаз типа 1. Crit Rev Biochem Mol Biol.1992;27(3):227–281. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bollen M, Vandenheede JR, Goris J, Stalmans W. Характеристика гликогенсинтазы фосфатазы и фосфорилазы фосфатазы в субклеточных фракциях печени. Биохим Биофиз Акта. 1988 г., 2 апреля; 969 (1): 66–77. [PubMed] [Google Scholar]
  • Doherty MJ, Cadefau J, Stalmans W, Bollen M, Cohen PT. Потеря печеночной гликогенсвязывающей субъединицы (GL) протеинфосфатазы 1 лежит в основе недостаточного синтеза гликогена у инсулинозависимых крыс с диабетом и у голодающих крыс после адреналэктомии.Biochem J. 15 июля 1998 г .; 333 (Pt 2): 253–257. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Wera S, Bollen M, Stalmans W. Очистка и характеристика гликоген-связанной протеинфосфатазы из печени крысы. Дж. Биол. Хим. 1991 г., 5 января; 266 (1): 339–345. [PubMed] [Google Scholar]
  • Mithieux G. Новые знания о гене и белке глюкозо-6-фосфатазы и их роли в регуляции метаболизма глюкозы. Евр Дж Эндокринол. 1997 г., февраль; 136 (2): 137–145. [PubMed] [Google Scholar]
  • Gerin I, Veiga-da-Cunha M, Achouri Y, Collet JF, Van Schaftingen E.Последовательность предполагаемой глюкозо-6-фосфаттранслоказы, мутировавшей при болезни накопления гликогена типа Ib. ФЭБС лат. 1997 г., 15 декабря; 419 (2-3): 235–238. [PubMed] [Google Scholar]
  • Берчелл А. Переоценка GLUT 7. Biochem J. 1998 May 1; 331 (Pt 3): 973–973. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Mithieux G, Daniele N, Payrastre B, Zitoun C. Микросомальная глюкозо-6-фосфатаза печени конкурентно ингибируется липидными продуктами фосфатидилинозитол-3-киназы. Дж. Биол. Хим. 1998 г., 2 января; 273 (1): 17–19.[PubMed] [Google Scholar]
  • Pagliassotti MJ, Cherrington AD. Регуляция чистого поглощения глюкозы печенью in vivo. Annu Rev Physiol. 1992; 54: 847–860. [PubMed] [Google Scholar]
  • Pagliassotti MJ, Holste LC, Moore MC, Neal DW, Cherrington AD. Сравнение временных курсов инсулина и портального сигнала на метаболизм глюкозы и гликогена в печени у собак, находящихся в сознании. Джей Клин Инвест. 1996 г., 1 января; 97 (1): 81–91. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • van de Werve G, Jeanrenaud B.Метаболизм гликогена в печени: обзор. Diabetes Metab Rev. 1987 Jan; 3(1):47–78. [PubMed] [Google Scholar]
  • Massillon D, Bollen M, De Wulf H, Overloop K, Vanstapel F, Van Hecke P, Stalmans W. Демонстрация цикла гликоген/глюкоза-1-фосфат в гепатоцитах голодающих крыс. Селективная инактивация фосфорилазы 2-дезокси-2-фтор-альфа-D-глюкопиранозилфторидом. Дж. Биол. Хим. 1995 г., 18 августа; 270 (33): 19351–19356. [PubMed] [Google Scholar]
  • Guinovart JJ, Gómez-Foix AM, Seoane J, Fernández-Novell JM, Bellido D, Vilaró S.Преодоление разрыва между фосфорилированием глюкозы и синтезом гликогена в печени. Биохим Сок Транс. 1997 г., февраль; 25 (1): 157–160. [PubMed] [Google Scholar]
  • Сталманс В., Кадефау Дж., Вера С., Боллен М. Новое понимание регуляции метаболизма гликогена в печени с помощью глюкозы. Биохим Сок Транс. 1997 г., февраль; 25 (1): 19–25. [PubMed] [Google Scholar]
  • Villar-Palasí C, Guinovart JJ. Роль глюкозо-6-фосфата в регуляции гликогенсинтазы. FASEB J. 1997 Jun; 11 (7): 544–558. [PubMed] [Google Scholar]
  • Carabaza A, Ciudad CJ, Baqué S, Guinovart JJ.Глюкоза должна быть фосфорилирована для активации гликогенсинтазы, но не для инактивации гликогенфосфорилазы в гепатоцитах. ФЭБС лат. 1992 г., 20 января; 296 (2): 211–214. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ciudad CJ, Carabaza A, Guinovart JJ. Глюкозо-6-фосфат играет центральную роль в активации гликогенсинтазы глюкозой в гепатоцитах. Biochem Biophys Res Commun. 1986 г., 30 декабря; 141 (3): 1195–1200. [PubMed] [Google Scholar]
  • Seoane J, Gómez-Foix AM, O’Doherty RM, Gómez-Ara C, Newgard CB, Guinovart JJ.Глюкозо-6-фосфат, продуцируемый глюкокиназой, но не гексокиназой I, способствует активации гликогенсинтазы печени. Дж. Биол. Хим. 1996 г., 27 сентября; 271 (39): 23756–23760. [PubMed] [Google Scholar]
  • Seoane J, Trinh K, O’Doherty RM, Gómez-Foix AM, Lange AJ, Newgard CB, Guinovart JJ. Метаболическое влияние опосредованной аденовирусом сверхэкспрессии каталитической субъединицы глюкозо-6-фосфатазы в гепатоцитах. Дж. Биол. Хим. 1997 г., 24 октября; 272 (43): 26972–26977. [PubMed] [Google Scholar]
  • Krause U, Rider MH, Hue L.Сигнальный путь протеинкиназы, запускаемый набуханием клеток и участвующий в активации гликогенсинтазы и ацетил-КоА-карбоксилазы в изолированных гепатоцитах крысы. Дж. Биол. Хим. 1996 г., 12 июля; 271 (28): 16668–16673. [PubMed] [Google Scholar]
  • Кан А. Регуляция транскрипции глюкозой в печени. Биохимия. 1997 г., февраль-март; 79 (2-3): 113–118. [PubMed] [Google Scholar]
  • Rencurel F, Waeber G, Bonny C, Antoine B, Maulard P, Girard J, Leturque A. цАМФ предотвращает опосредованную глюкозой стимуляцию транскрипции гена GLUT2 в гепатоцитах.Biochem J. 1997, 1 марта; 322 (Pt 2): 441–448. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Massillon D, Chen W, Barzilai N, Prus-Wertheimer D, Hawkins M, Liu R, Taub R, Rossetti L. Поток углерода через пентозофосфатный путь регулирует работу печени. экспрессия генов глюкозо-6-фосфатазы и фосфоенолпируваткарбоксикиназы у крыс в сознании. Дж. Биол. Хим. 1998 г., 2 января; 273 (1): 228–234. [PubMed] [Google Scholar]
  • Дэниел С., Чжан С., ДеПаоли-Роуч А.А., Ким К.Х. Дефосфорилирование Sp1 протеинфосфатазой 1 участвует в опосредованной глюкозой активации гена ацетил-КоА-карбоксилазы.Дж. Биол. Хим. 1996 г., 21 июня; 271 (25): 14692–14697. [PubMed] [Google Scholar]
  • Doiron B, Cuif MH, Chen R, Kahn A. Транскрипционная передача сигналов глюкозы через элемент, отвечающий за реакцию на глюкозу, опосредована пентозофосфатным путем. Дж. Биол. Хим. 1996 г., 8 марта; 271 (10): 5321–5324. [PubMed] [Google Scholar]
  • Schäfer D, Hamm-Künzelmann B, Brand K. Глюкоза регулирует промоторную активность альдолазы A и пируваткиназы M2 посредством дефосфорилирования Sp1. ФЭБС лат. 1997 г., 17 ноября; 417 (3): 325–328.[PubMed] [Google Scholar]
  • Агиус Л., Пик М. Связывание и транслокация глюкокиназы в гепатоцитах. Биохим Сок Транс. 1997 г., февраль; 25 (1): 145–150. [PubMed] [Google Scholar]
  • Тойода Ю., Мива И., Камия М., Огисо С., Ноногаки Т., Аоки С., Окуда Дж. Доказательства транслокации глюкокиназы глюкозой в гепатоцитах крысы. Biochem Biophys Res Commun. 1994 г., 14 октября; 204 (1): 252–256. [PubMed] [Google Scholar]
  • Agius L, Peak M, Van Schaftingen E. Регуляторный белок глюкокиназы связывается с матриксом гепатоцита, но, в отличие от глюкокиназы, не перемещается при стимуляции субстратом.Biochem J. 1995, 1 августа; 309 (Pt 3): 711–713. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Браун К.С., Калиновский С.С., Мегилл Дж.Р., Дарем С.К., Мухтиар К.А. Белок, регулирующий глюкокиназу, может взаимодействовать с глюкокиназой в ядре гепатоцита. Сахарный диабет. 1997 г., февраль; 46 (2): 179–186. [PubMed] [Google Scholar]
  • Agius L, Peak M, Newgard CB, Gomez-Foix AM, Guinovart JJ. Доказательства роли индуцированной глюкозой транслокации глюкокиназы в контроле синтеза гликогена в печени. Дж. Биол. Хим.1996 г., 29 ноября; 271 (48): 30479–30486. [PubMed] [Google Scholar]
  • Крист Б., Юнгерманн К. Субкомпартментация «цитозольного» глюкозо-6-фосфатного пула в культивируемых гепатоцитах крысы. ФЭБС лат. 1987 г., 14 сентября; 221 (2): 375–380. [PubMed] [Google Scholar]
  • Калант Н., Парняк М., Лемье М. Компартментация глюкозо-6-фосфата в гепатоцитах. Biochem J. 1987 Dec 15;248(3):927–931. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Baqué S, Guinovart JJ, Ferrer JC. Гликогенин, праймер синтеза гликогена, связывается с актином.ФЭБС лат. 1997 г., 17 ноября; 417 (3): 355–359. [PubMed] [Google Scholar]
  • Фернандес-Новелл Дж. М., Беллидо Д., Виларо С., Гиноварт Дж. Дж. Глюкоза индуцирует транслокацию гликогенсинтазы в кору клеток гепатоцитов крысы. Biochem J. 1997, 1 января; 321 (Pt 1): 227–231. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Fernández-Novell JM, Ariño J, Vilaró S, Bellido D, Guinovart JJ. Роль глюкозо-6-фосфата в транслокации гликогенсинтазы в гепатоцитах крысы. Biochem J. 1992 Dec 1; 288 (Pt 2): 497–501.[Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Schudt C. Влияние инсулина, глюкокортикоидов и глюкозы на активность гликогенсинтазы в культурах гепатоцитов. Биохим Биофиз Акта. 1980 г., 22 мая; 629 (3): 499–509. [PubMed] [Google Scholar]
  • Симадзу Т. Нейрональная регуляция метаболизма глюкозы в печени у млекопитающих. Diabetes Metab Rev. 1987 Jan; 3(1):185–206. [PubMed] [Google Scholar]
  • Jungermann K, Kietzmann T. Зонирование паренхиматозного и непаренхиматозного метаболизма в печени.Анну Рев Нутр. 1996; 16: 179–203. [PubMed] [Google Scholar]
  • Taylor R, Magnusson I, Rothman DL, Cline GW, Caumo A, Cobelli C, Shulman GI. Прямая оценка запасов гликогена в печени с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса 13C и регуляция гомеостаза глюкозы после смешанного приема пищи у здоровых людей. Джей Клин Инвест. 1996 г., 1 января; 97 (1): 126–132. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Moule SK, Denton RM. Множественные сигнальные пути, участвующие в метаболических эффектах инсулина.Ам Джей Кардиол. 1997 г., 4 августа; 80 (3A): 41A–49A. [PubMed] [Google Scholar]
  • Коэн П., Алесси Д.Р., Кросс Д.А. PDK1, одно из недостающих звеньев в передаче сигнала инсулина? ФЭБС лат. 1997 г., 23 июня; 410 (1): 3–10. [PubMed] [Google Scholar]
  • Alessi DR, Cohen P. Механизм активации и функция протеинкиназы B. Curr Opin Genet Dev. 1998 г., февраль; 8 (1): 55–62. [PubMed] [Google Scholar]
  • Карлсен Дж., Кристиансен К., Винтен Дж. Инсулин стимулировал синтез гликогена в изолированных гепатоцитах крысы: эффект ингибиторов протеинкиназы.Сотовый сигнал. 1997 г., 9 (6): 447–450. [PubMed] [Google Scholar]
  • Пик М., Рочфорд Дж. Дж., Бортвик А. С., Йеман С. Дж., Агиус Л. Сигнальные пути, участвующие в стимуляции синтеза гликогена инсулином в гепатоцитах крысы. Диабетология. 1998 г., январь; 41 (1): 16–25. [PubMed] [Google Scholar]
  • аль-Хабори М., Пик М., Томас Т.Х., Агиус Л. Роль набухания клеток в стимуляции синтеза гликогена инсулином. Biochem J. 15 марта 1992 г .; 282 (Pt 3): 789–796. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Graf J, Häussinger D.Транспорт ионов в гепатоцитах: механизмы и взаимосвязь с объемом клеток, действиями гормонов и метаболизмом. J Гепатол. 1996; 24 (Приложение 1): 53–77. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ран Т., Риддерстроле М., Торнквист Х., Манганьелло В., Фредриксон Г., Белфрадж П., Дегерман Э. Существенная роль фосфатидилинозитол-3-киназы в индуцированной инсулином активации и фосфорилировании цАМФ, ингибируемого цГМФ фосфодиэстеразы в адипоцитах крысы. Исследования с использованием селективного ингибитора вортманнина. ФЭБС лат. 1994 г., 22 августа; 350 (2–3): 314–318.[PubMed] [Google Scholar]
  • Zeng L, Houslay MD. Инсулин и вазопрессин вызывают ингибирование стимулированной холерным токсином активности аденилатциклазы как в гепатоцитах, так и в клеточной линии иммортализованных гепатоцитов Р9 посредством действия с участием протеинкиназы C. Biochem J. 1995 Dec 15;312(Pt 3):769–774. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Printz RL, Magnuson MA, Granner DK. Глюкокиназа млекопитающих. Анну Рев Нутр. 1993; 13: 463–496. [PubMed] [Google Scholar]
  • Meijer AJ, Baquet A, Gustafson L, van Woerkom GM, Hue L.Механизм активации гликогенсинтазы печени отеком. Дж. Биол. Хим. 1992 г., 25 марта; 267 (9): 5823–5828. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bode AM, Foster JD, Nordlie RC. Гликонеогенез из L-пролина включает ингибирование метаболитом системы глюкозо-6-фосфатазы. Дж. Биол. Хим. 1992 г., 15 февраля; 267 (5): 2860–2863. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ниши Т., Кидо Ю., Огава А., Фуруя Э., Мори Т. Влияние фруктозы на синтез гликогена в перфузируемой печени крысы. Биохим Инт. 1990;20(2):329–335.[PubMed] [Google Scholar]
  • Gaussin V, Gailly P, Gillis JM, Hue L. Индуцированное фруктозой увеличение внутриклеточной концентрации свободного иона Mg2+ в гепатоцитах крысы: связь с ферментами метаболизма гликогена. Biochem J. 1997, 15 сентября; 326 (Pt 3): 823–827. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Van Schaftingen E, Davies DR. Введение фруктозы стимулирует фосфорилирование глюкозы в печени наркотизированных крыс. FASEB J. 1991 март 1; 5 (3): 326–330. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ciudad CJ, Carabaza A, Guinovart JJ.Синтез гликогена из глюкозы и фруктозы в гепатоцитах диабетических крыс. Арх Биохим Биофиз. 1988 г., декабрь; 267 (2): 437–447. [PubMed] [Google Scholar]
  • Van de Werve G, Hers HG. Механизм активации гликогенфосфорилазы фруктозой в печени. Стимуляция киназы фосфорилазы связана с потреблением аденозинтрифосфата. Biochem J. 15 января 1979 г .; 178 (1): 119–126. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Vanstapel F, Waebens M, Van Hecke P, Decanniere C, Stalmans W.Цитозольная концентрация фосфата определяет максимальную скорость гликогенолиза в перфузируемой печени крысы. Biochem J. 15 февраля 1990 г .; 266 (1): 207–212. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Stalmans W, Laloux M. Глюкокортикоиды и метаболизм гликогена в печени. Моногр Эндокринол. 1979; 12: 517–533. [PubMed] [Google Scholar]
  • Laloux M, Stalmans W, Hers HG. О механизме, посредством которого глюкокортикоиды вызывают активацию гликогенсинтазы в печени мышей и крыс. Евр Дж Биохим.1983 г., 17 октября; 136 (1): 175–181. [PubMed] [Google Scholar]
  • Vanstapel F, Doperé F, Stalmans W. Роль гликогенсинтазы фосфатазы в индуцированном глюкокортикоидами отложении гликогена в печени плода крысы. Biochem J. 15 ноября 1980 г .; 192 (2): 607–612. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Flückiger-Isler RE, Walter P. Стимуляция синтеза гликогена в печени крыс ингибитором аденозинкиназы 5-йодтуберцидином. Biochem J. 1993, 15 мая; 292 (Pt 1): 85–91. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Massillon D, Stalmans W, van de Werve G, Bollen M.Идентификация гликогенного соединения 5-йодтуберцидина как общего ингибитора протеинкиназы. Biochem J. 1994, 1 апреля; 299 (Pt 1): 123–128. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Ван Шафтинген Э., де Хоффманн Э. Влияние прогликозина и других фенольных соединений на метаболизм гликогена в изолированных гепатоцитах. Потенциальная роль глюкуронидированных метаболитов. Евр Дж Биохим. 1993 г., 1 декабря; 218 (2): 745–751. [PubMed] [Google Scholar]
  • Van Schaftingen E. Участие ингибирования киназы фосфорилазы в влиянии резорцина и прогликозина на метаболизм гликогена в печени.Евр Дж Биохим. 1995 г., 15 ноября; 234 (1): 301–307. [PubMed] [Google Scholar]
  • Vandebroeck A, Bollen M, De Wulf H, Stalmans W. Оценка важности внутрилизосомного и альфа-амилолитического гликогенолиза в печени нормальных крыс и крыс с болезнью накопления гликогена . Евр Дж Биохим. 1985 г., 16 декабря; 153 (3): 621–628. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hems DA, Whitton PD. Контроль печеночного гликогенолиза. Physiol Rev. 1980, январь; 60 (1): 1–50. [PubMed] [Google Scholar]
  • Exton JH.Механизмы гормональной регуляции метаболизма глюкозы в печени. Diabetes Metab Rev. 1987 Jan; 3(1):163–183. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wasserman DH, Spalding JA, Lacy DB, Colburn CA, Goldstein RE, Cherrington AD. Глюкагон является основным регулятором печеночного гликогенолиза и глюконеогенеза при мышечной работе. Am J Physiol. 1989 г., июль; 257 (1 часть 1): E108–E117. [PubMed] [Google Scholar]
  • Карлсон К.И., Маркер Дж.С., Арналл Д.А., Терри М.Л., Ян Х.Т., Линдси Л.Г., Бракен М.Э., Уиндер В.В. Эпинефрин не является необходимым для стимуляции гликогенолиза печени во время физической нагрузки.J Appl Physiol (1985) 1985, февраль; 58 (2): 544–548. [PubMed] [Google Scholar]
  • Altin JG, Bygrave FL. Непаренхиматозные клетки как медиаторы физиологических реакций в печени. Мол Селл Биохим. 1988 г., сен; 83 (1): 3–14. [PubMed] [Google Scholar]
  • Brechler V, Pavoine C, Hanf R, Garbarz E, Fischmeister R, Pecker F. Ингибирование глюкагоном цАМФ-ингибируемой фосфодиэстеразы с низким Km цАМФ в сердце опосредуется чувствительным к коклюшному токсину G-белок. Дж. Биол. Хим. 1992 г., 5 августа; 267 (22): 15496–15501.[PubMed] [Google Scholar]
  • Роблес-Флорес М., Альенде Г., Пина Э., Гарсия-Сайнс Х.А. Перекрестная связь между сигнальными системами, опосредованными глюкагоном и аденозином, в гепатоцитах крысы: влияние на активность циклической АМФ-фосфодиэстеразы. Biochem J. 15 декабря 1995 г .; 312 (Pt 3): 763–767. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Gaussin V, Baquet A, Hue L. Сокращение клеток следует, а не опосредует краткосрочные эффекты глюкагона на углеводный обмен. Biochem J. 1 октября 1992 г .; 287 (Pt 1): 17–20.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Morgan NG, Charest R, Blackmore PF, Exton JH. Потенцирование альфа-1-адренергических реакций в печени крыс по цАМФ-зависимому механизму. Proc Natl Acad Sci U S A. 1984 Jul; 81 (13): 4208–4212. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Burgess GM, Bird GS, Obie JF, Putney JW., Jr Механизм синергизма между фосфолипазой C и гормонами, связанными с аденилатциклазой, в печени. Циклическая АМФ-зависимая киназа усиливает опосредованную инозитолтрифосфатом мобилизацию Ca2+ без увеличения клеточных уровней инозитолполифосфатов.Дж. Биол. Хим. 1991 г., 15 марта; 266 (8): 4772–4781. [PubMed] [Google Scholar]
  • Kass GE, Gahm A, Llopis J. Циклический AMP стимулирует поступление Ca2+ в гепатоциты крысы путем взаимодействия с переносчиками плазматической мембраны, участвующими в опосредованном рецептором притоке Ca2+. Сотовый сигнал. 1994 г., июль; 6 (5): 493–501. [PubMed] [Google Scholar]
  • Savage A, Zeng L, Houslay MD. Роль фосфорилирования, опосредованного протеинкиназой С, в десенсибилизации глюкагона в гепатоцитах крысы. Biochem J. 1995, 1 апреля; 307 (Pt 1): 281–285.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Baek KJ, Das T, Gray C, Antar S, Murugesan G, Im MJ. Доказательства того, что белок Gh является сигнальным медиатором от альфа-1-адренорецептора к фосфолипазе C. I. Идентификация семейства Gh, связанного с альфа-1-адренорецептором, и очистка Gh7 из бычьего сердца. Дж. Биол. Хим. 1993 г., 25 декабря; 268 (36): 27390–27397. [PubMed] [Google Scholar]
  • Urcelay E, Butta N, Manchón CG, Ciprés G, Requero AM, Ayuso MS, Parrilla R. Роль протеинкиназы-C в опосредованных альфа-1-адренорецепторами реакциях перфузируемой печени крысы.Эндокринология. 1993 г., ноябрь; 133 (5): 2105–2115. [PubMed] [Google Scholar]
  • Fasolato C, Innocenti B, Pozzan T. Приток Ca2+, активируемый рецепторами: сколько механизмов для скольких каналов? Trends Pharmacol Sci. 1994 март; 15 (3): 77–83. [PubMed] [Google Scholar]
  • Fernando KC, Barritt GJ. Доказательства исследований с суспензиями гепатоцитов, которые депонируют приток Ca2+, требуют наличия тримерного G-белка, чувствительного к коклюшному токсину. Biochem J. 15 октября 1994 г .; 303 (Pt 2): 351–356. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Neubig RR.Мембранная организация механизмов G-белка. FASEB J. 1994 Sep; 8 (12): 939–946. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lange J, Schlieps K, Lange K, Knoll-Köhler E. Активация передачи сигналов кальция в изолированных гепатоцитах крысы сопровождается изменением формы микроворсинок. Разрешение ячейки опыта. 1997 г., 1 августа; 234 (2): 486–497. [PubMed] [Google Scholar]
  • Мвумби Л., Боллен М., Сталманс В. Ионы кальция и гликоген действуют синергетически как ингибиторы печеночной гликоген-синтазной фосфатазы. Biochem J. 15 декабря 1985 г .; 232 (3): 697–704.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Strickland WG, Imazu M, Chrisman TD, Exton JH. Регуляция гликогенсинтазы печени крыс. Роль Са2+, киназы фосфорилазы и фосфорилазы а. Дж. Биол. Хим. 1983 г., 10 мая; 258 (9): 5490–5497. [PubMed] [Google Scholar]
  • Okajima F, Tokumitsu Y, Kondo Y, Ui M. P2-пуринергические рецепторы связаны с двумя системами передачи сигналов, что приводит к ингибированию образования цАМФ и продукции инозитолтрифосфата в гепатоцитах крыс.Дж. Биол. Хим. 1987 г., 5 октября; 262 (28): 13483–13490. [PubMed] [Google Scholar]
  • Miot F, Keppens S, Erneux C, Wells JN, De Wulf H. Участие фосфодиэстеразы плазматической мембраны в отрицательном контроле уровней циклического AMP с помощью вазопрессина в гепатоцитах крысы. Биохим Фармакол. 1988 г., 15 сентября; 37 (18): 3447–3453. [PubMed] [Google Scholar]
  • Бернсток Г. Пурины и котрансмиттеры в адренергических и холинергических нейронах. Прог Мозг Res. 1986; 68: 193–203. [PubMed] [Google Scholar]
  • Кеппенс С.Комплексное взаимодействие АТФ и УТФ с изолированными гепатоцитами. Сколько рецепторов? Генерал Фармакол. 1993 март; 24 (2): 283–289. [PubMed] [Google Scholar]
  • Exton JH. Новые разработки в области фосфолипазы D. J Biol Chem. 1997 г., 20 июня; 272 (25): 15579–15582. [PubMed] [Google Scholar]
  • Негами А.И., Сасаки Х., Ямамура Х. Стимулирующее действие фосфатидной кислоты на автофосфорилирование киназы фосфорилазы. Biochem Biophys Res Commun. 1985 г., 16 сентября; 131 (2): 712–719. [PubMed] [Google Scholar]
  • Oetjen E, Schweickhardt C, Unthan-Fechner K, Probst I.Стимулированию продукции глюкозы из гликогена глюкагоном, норадреналином и недеградируемыми аналогами аденозина противодействуют аденозин и АТФ в культивируемых гепатоцитах крысы. Biochem J. 15 октября 1990 г .; 271 (2): 337–344. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Vanstapel F, Waebens M, Van Hecke P, Decanniere C, Stalmans W. Модуляция максимального гликогенолиза в перфузированной печени крыс аденозином и АТФ. Biochem J. 1991, 1 августа; 277 (Pt 3): 597–602. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Iwai M, Jungermann K.Возможное участие эйкозаноидов в действиях симпатических печеночных нервов на углеводный обмен и гемодинамику перфузируемой печени крыс. ФЭБС лат. 1987 г., 31 августа; 221 (1): 155–160. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hespeling U, Jungermann K, Püschel GP. Ингибирование с обратной связью стимулированного глюкагоном гликогенолиза в кокультурах гепатоцитов/клеток Купфера за счет продукции простагландина, вызванной глюкагоном, в клетках Купфера. Гепатология. 1995 ноябрь; 22 (5): 1577–1583. [PubMed] [Google Scholar]
  • Vandebroeck A, Uyttenhove K, Bollen M, Stalmans W.Печеночный гликогенолиз, вызванный обратимой ишемией или KCN, катализируется исключительно фосфорилазой а. Biochem J. 1988 Dec 1;256(2):685–688. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Altin JG, Bygrave FL. Синергетическая стимуляция захвата Са2+ глюкагоном и Са2+-мобилизующими гормонами в перфузируемой печени крысы. Роль митохондрий в долговременном гомеостазе Са2+. Biochem J. 1986, 15 сентября; 238(3):653–661. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Quintana I, Grau M, Moreno F, Soler C, Ramirez I, Soley M.Ранняя стимуляция гликолиза эпидермальным фактором роста в изолированных гепатоцитах крыс является вторичной по отношению к гликогенолитическому эффекту. Biochem J. 15 июня 1995 г .; 308 (Pt 3): 889–894. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Танака Ю., Хаяши Н., Канеко А., Ито Т., Миёси Э., Сасаки Ю., Фусамото Х., Камада Т. Эпидермальный фактор роста вызывает дозозависимые колебания кальция в отдельных фурах -2-нагруженные гепатоциты. Гепатология. 1992 г., август; 16 (2): 479–486. [PubMed] [Google Scholar]
  • Schlosser SF, Burgstahler AD, Nathanson MH.Изолированные гепатоциты крысы могут передавать сигналы другим гепатоцитам и клеткам желчных протоков путем высвобождения нуклеотидов. Proc Natl Acad Sci USA. 1996, 3 сентября; 93(18):9948–9953. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Дубяк Г.Р., Эль-Моатассим С. Передача сигнала через Р2-пуринергические рецепторы для внеклеточного АТФ и других нуклеотидов. Am J Physiol. 1993 г., сен; 265 (3, часть 1): C577–C606. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ogilvie A, Bläsius R, Schulze-Lohoff E, Sterzel RB. Адениндинуклеотиды: новый класс сигнальных молекул.Дж. Автон Фармакол. 1996 г., декабрь; 16 (6): 325–328. [PubMed] [Google Scholar]
  • Häussinger D, Busshardt E, Stehle T, Stoll B, Wettstein M, Gerok W. Стимуляция высвобождения тромбоксана внеклеточным UTP и АТФ из перфузированной печени крысы. Роль икозаноидов в опосредовании нуклеотидных ответов. Евр Дж Биохим. 1988 г., 1 декабря; 178 (1): 249–256. [PubMed] [Google Scholar]
  • Боргс М., Боллен М., Кеппенс С., Яп С.Х., Сталманс В., Ванстапель Ф. Модуляция базального гликогенолиза в печени оксидом азота.Гепатология. 1996 июнь; 23 (6): 1564–1571. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sprangers F, Sauerwein HP, Romijn JA, van Woerkom GM, Meijer AJ. Оксид азота ингибирует синтез гликогена в изолированных гепатоцитах крысы. Biochem J. 1998 март 1; 330 (Pt 2): 1045–1049. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Хираи К., Ишико О., Тисдейл М. Механизм истощения гликогена печени при раковой кахексии. Biochem Biophys Res Commun. 1997 г., 8 декабря; 241 (1): 49–52. [PubMed] [Google Scholar]
  • Боллен М., Сталманс В.Влияние тиреоидного статуса на активацию гликогенсинтазы в клетках печени. Эндокринология. 1988 г., июнь; 122 (6): 2915–2919. [PubMed] [Google Scholar]
  • Небиоглу С., Ватанарончай П., Небиоглу Д., Пруден Э.Л., Гибсон Д.М. Механизмы, лежащие в основе усиленного гликогенолиза в печени крыс, получавших 3,5,3′-трийодтиронин. Am J Physiol. 1990 г., январь; 258 (1 часть 1): E109–E116. [PubMed] [Google Scholar]
  • Daza FJ, Parrilla R, Martín-Requero A. Влияние статуса щитовидной железы на чувствительность альфа-1-адренорецепторов печени.Am J Physiol. 1997 г., декабрь; 273 (6, часть 1): E1065–E1072. [PubMed] [Google Scholar]

Статьи из журнала Biochemical Journal предоставлены здесь с разрешения The Biochemical Society


Гистология печени: гепатоциты

Гистология печени: гепатоциты

Гепатоциты являются главными функциональными клетками печени и выполняют огромное количество метаболических, эндокринных и секреторных функций. Примерно 80% массы печени составляют гепатоциты.

В трех измерениях гепатоциты располагаются пластинками, которые анастомозируют друг с другом. Клетки имеют многоугольную форму, их стороны могут контактировать либо с синусоиды (синусоидальная грань), либо с соседними гепатоцитами (латеральные грани). Часть боковых поверхностей гепатоцитов изменена с образованием желчных канальцев. Микроворсинки присутствуют в большом количестве на синусоидальной поверхности и редко выступают в желчные канальцы.

Ядра гепатоцитов отчетливо округлые, с одним или двумя выступающими ядрышками. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются двуядерные клетки. На приведенных ниже микрофотографиях (окраска гематоксилин-эозином) показаны эти особенности в срезах печени свиньи (слева) и енота (справа).

Гепатоциты исключительно активны в синтезе белков и липидов на экспорт. Вследствие этой активности ультраструктурное исследование гепатоцитов выявляет обильных количеств как шероховатого, так и гладкого эндоплазматического ретикулума . В отличие от большинства железистых эпителиальных клеток, содержащих одну органеллу Гольджи, гепатоциты обычно содержат множество стопок мембран Гольджи.Везикулы Гольджи особенно многочисленны вблизи желчных канальцев, что отражает транспорт компонентов желчи в эти каналы.

Другой важной функцией гепатоцитов является синтез и секреция липопротеинов очень низкой плотности . Эти комплексы видны на электронных микрофотографиях как электронно-плотные частицы внутри гладкого эндоплазматического ретикулума.

Другим типом частиц, наблюдаемых в больших количествах в печени, является гликоген . Гликоген представляет собой полимер глюкозы, и плотность агрегатов гликогена в гепатоцитах сильно различается в зависимости от того, исследуется ли печень вскоре после еды (обильное количество гликогена) или после продолжительного голодания (минимальное количество гликогена).При просмотре в электронный микроскоп частицы гликогена обычно располагаются в виде хризантемоподобных кластеров электронно-плотных частиц, как показано на следующем изображении:

На парафиновых срезах печени, окрашенных гематоксилином и эозином, не выделяются скопления гликогена в гепатоцитах. Однако при окрашивании с использованием метода периодической кислоты-Шиффа (PAS) гликоген окрашивается в ярко-розовый цвет. На изображениях ниже представлены окрашенные PAS срезы печени двух мышей:

  • Левая панель: от мыши, которая голодала в течение ночи и, таким образом, имела очень низкий уровень гликогена в печени.
  • Правая панель: от мыши, которая набрасывалась на мышиный корм за два часа до фиксации печени и, таким образом, имела высокий уровень гликогена в печени. Эти скопления видны как розовые области PAS-положительного материала по всему срезу.

Отправить комментарии по адресу [email protected]

Гликогеновая гепатопатия: редкая и недооцененная причина рецидивирующего трансаминита у пациентов с неконтролируемым сахарным диабетом 2 типа — Полный текст — Отчеты о клинических случаях в гастроэнтерологии 2018, Vol.12, № 2

Гликогеновая гепатопатия (ГГ), характеризующаяся обратимым трансаминитом и гепатомегалией, возникает в результате избыточного накопления гликогена в гепатоцитах. GH хорошо описан в литературе как редкая причина трансаминитов у детей и молодых пациентов с неконтролируемым сахарным диабетом 1 типа и редко встречается у пациентов с диабетом 2 типа. Считается, что гипергликемия и гиперинсулинемия являются метаболическим субстратом для накопления гликогена в печени и вызывают гепатотоксичность гликогена.Мы представляем случай 54-летней женщины с плохо контролируемым инсулинозависимым диабетом 2 типа, которая была дважды госпитализирована в течение 1 месяца с диабетическим кетоацидозом/гиперосмолярным гипергликемическим состоянием и обратимым трансаминитом. Интересно, что на момент госпитализации у нее были нормальные функциональные пробы печени, а трансаминит был отмечен через 1 день, после того, как она лечилась высокими дозами внутривенной инсулинотерапии. Впоследствии ферменты печени восстановились до нормального уровня с оптимизацией контроля уровня глюкозы.

© 2018 Автор(ы). Опубликовано S. Karger AG, Basel

Введение

Гликогеновая гепатопатия (GH), характеризующаяся обратимым трансаминитом и гепатомегалией, возникает в результате избыточного накопления гликогена в гепатоцитах. Mauriac [1] впервые определил ГР у ребенка с лабильным диабетом как компонент синдрома Мориака, характеризующегося задержкой развития, гепатомегалией, кушингоидным внешним видом и задержкой полового созревания. GH хорошо описан как редкая причина трансаминита у молодых пациентов с неконтролируемым сахарным диабетом 1 типа и редко встречается у пациентов с диабетом 2 типа.Считается, что гипергликемия и гиперинсулинемия являются метаболическим субстратом для накопления гликогена в печени и вызывают гепатотоксичность гликогена. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) в настоящее время является наиболее распространенной причиной хронического заболевания печени как у населения в целом, так и у больных сахарным диабетом из-за ее связи с ожирением и метаболическим синдромом. Осведомленность клинициста о ГР должна предотвратить задержку диагностики и обеспечить лучшее понимание распространенности ГР. Кроме того, важно различать ГР и НАЖБП, так как прогноз обоих заболеваний может различаться [1, 2].

Описание случая

54-летняя латиноамериканка поступила в отделение неотложной помощи с жалобами на боли в животе и тошноту в течение 2 дней. Пациентка отрицала лихорадку, рвоту, диарею, желтое обесцвечивание, контакт с больным, недавние путешествия, прием тайленола, а также отрицала использование лекарственных трав в анамнезе. В ее анамнезе были сахарный диабет 2 типа, астма, депрессия, хронические боли в спине и лапароскопическая холецистэктомия. Ее лекарства включали инсулин аспарт 30 единиц 3 раза в день во время еды, инсулин Лантус 35 единиц перед сном, аспирин 81 мг один раз в день, ингалятор альбутерола по мере необходимости, флутиказон/салметерол два раза в день и клоназепам ежедневно.У нее не было семейной истории сахарного диабета или заболеваний печени. Она сообщила о курении сигарет и отрицала употребление алкоголя и наркотиков. При поступлении ее температура была 97,9 ° F, артериальное давление 143/92 мм рт. при легкой степени гепатомегалии. Первоначальные лабораторные исследования соответствовали гиперосмолярному гипергликемическому состоянию с нормальным уровнем печеночных ферментов, и ей была начата внутривенная инсулинотерапия наряду с агрессивной реанимацией жидкости.На второй день госпитализации у нее было отмечено повышение уровня печеночных ферментов аспартатаминотрансферазы/аланинаминотрансферазы (АСТ/АЛТ) 424/145 ЕД/л и щелочной фосфатазы (ЩФ) 187 ЕД/л (табл. 1). Тем не менее, ферменты печени улучшились на 4-й день с оптимизацией уровня сахара в крови и заменой внутривенного инсулина подкожным инсулином.

Таблица 1.

Биохимическое исследование при втором поступлении

За три недели до этого поступления она была госпитализирована с диабетическим кетоацидозом и нормальными функциональными тестами печени на момент поступления.Через день после начала внутривенного введения инсулина у нее развился трансаминит с АСТ 665 ЕД/л и АЛТ 231 ЕД/л, которые также нормализовались при оптимизации уровня сахара в крови и при переходе от внутривенного инсулина к подкожному инсулину. Обследование гепатита, включая вирусный гепатит A, B, C, профиль железа, антитела к нейтрофилам, антитела к митохондриям, глютеновая панель, церулоплазмин сыворотки, антитела к гладкой мускулатуре и антитела к печеночно-почечной мышце, были ничем не примечательны (таблица 2). ).УЗИ брюшной полости показало гепатомегалию с нормальным контуром печени и эхо-картиной. Последующая магнитно-резонансная панкреатография не выявила патологии билиарного дерева.

Таблица 2.

Лабораторное исследование, показывающее результаты обследования, проведенного при первом поступлении для определения причины отклонений от нормы показателей функции печени

Ишемическая гепатопатия может вызвать острое появление и быстрое улучшение активности печеночных ферментов; однако во время обеих госпитализаций не было эпизодов гипотензии.Более того, временная связь с инсулинотерапией в условиях гипергликемии больше свидетельствовала о диагнозе ГР. Точно так же НАЖБП считалась альтернативной причиной трансаминита из-за диабета, дислипидемии и ожирения в анамнезе. Однако НАЖБП редко вызывает повышение уровня аминотрансфераз, подобное наблюдаемому у этого пациента. Острое повышение уровня трансаминаз сразу после начала инсулинотерапии и быстрая нормализация активности печеночных ферментов при НАЖБП нехарактерны. Тем не менее, в данном случае нельзя было игнорировать наличие некоторой степени лежащей в основе жировой инфильтрации [5].Другие распространенные и возможные этиологии, которые могли способствовать трансаминиту, включают алкогольное заболевание печени, лекарственное поражение печени и тяжелый сепсис и были исключены из-за отсутствия употребления алкоголя, известных гепатотоксических препаратов и основного сепсиса соответственно. Биопсия печени является окончательным способом диагностики ГР, но пациент не согласился на эту процедуру.

Обсуждение

Трансаминит — очень распространенная лабораторная аномалия у пациентов с сахарным диабетом, ожирением и метаболическим синдромом.Распространенность повышенного уровня АЛТ составляет 9,5% среди диабетиков 1-го типа и 12,1% среди диабетиков 2-го типа. Эти проценты выше, чем ожидаемые для населения в целом (2,7%). НАЖБП в настоящее время является наиболее распространенной причиной хронического заболевания печени как у населения в целом, так и у больных диабетом из-за его связи с ожирением и метаболическим синдромом. Следовательно, НАЖБП чаще наблюдалась при диабете 2 типа по сравнению с диабетом 1 типа. Однако следует отметить, что НАЖБП является диагнозом исключения [1].

GH — заболевание, развивающееся вследствие избыточного накопления гликогена в печени, характеризуется гепатомегалией и повышением уровня печеночных ферментов. Впервые ГР был описан в 1930 году как компонент синдрома Мориака, который включает диабет 1 типа, задержку развития, гепатомегалию, кушингоидный вид и задержку полового созревания [1]. Однако его также можно наблюдать у лиц с диабетом 1 типа без других компонентов синдрома Мориака. Биохимически накопление гликогена происходит, когда гипергликемия активирует фермент гликогенсинтазу, ингибируя гликогенолиз посредством инактивации фосфорилирования гликогена.Внутри клетки глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат и, в конечном счете, в гликоген с помощью фермента гликогенсинтазы. Фермент гликогенсинтаза превращается из неактивной (фосфорилированной) формы в активную (дефосфорилированную) с помощью фосфатазы. Концентрация фосфатазы поддерживается инсулином и зависит от присутствия глюкозы [3-5]. Уровни гликогена в печени регулируются балансом между гликогенезом и гликогенолизом. Поступление глюкозы в гепатоциты происходит за счет пассивной диффузии, не зависящей от уровня инсулина.Таким образом, частые эпизоды гипергликемии, сопровождаемые чрезмерным использованием инсулина для оптимизации уровня глюкозы, считаются основным патогенетическим механизмом гепатомегалии и трансаминита у пациентов с плохо контролируемым диабетом. Накопление гликогена в печени происходит, когда высокие уровни инсулина активируют гликогенсинтазу, что дополнительно ускоряет биохимический процесс отложения гликогена. Биопсия печени обязательна для диагностики ГР и НАЖБП. Стойкое и относительно легкое нарушение функции печени свидетельствует в пользу НАЖБП; Вспышки трансаминаз более совместимы с GH.

Отличительной чертой ГР является его обратимость с улучшенным гликемическим контролем, в отличие от стеатоза печени; известно, что перегрузка гликогеном не приводит к фиброзу, в отличие от жировой болезни печени [4]. Кроме того, ультразвуковые данные не помогают отличить НАЖБП от ГР, потому что как жировая дистрофия печени, так и перегрузка гликогеном могут показать такие же результаты ультразвукового исследования, как и умеренная гиперэхогенность паренхимы печени. Следовательно, состояние часто неправильно диагностируется, что приводит к растрате медицинских ресурсов.Окончательное различие можно провести с помощью биопсии печени. В целом, GH характеризуется несколькими гистологическими особенностями, которые включают (1) выраженное накопление гликогена. После традиционной подготовки тканей (фиксация раствором формальдегида и окраска гематоксилином и эозином) из гепатоцитов обычно удаляют гликоген. Так, гепатоциты диффузно набухшие с бледной цитоплазмой и подчеркнутостью клеточных мембран, нередко со смещением ядер к периферии клетки, синусоиды сдавлены набухшими гепатоцитами, присутствуют гликогенизированные ядра и гигантские митохондрии; Накопление гликогена в гепатоцитах демонстрирует периодическое окрашивание кислотой-Шиффом, которое исчезает после расщепления диастазой; (2) отсутствие или минимальное изменение содержания жира; (3) отсутствие или минимальное воспаление; (4) отсутствие или минимальное наличие пятнистого лобулярного некроза; и (5) интактная архитектура печени без или с минимальным фиброзом [5].Хотя ГР окончательно диагностируется гистологически, градиентная двухэхомагнитно-резонансная томография в сочетании с компьютерной томографией печени является мощным методом для дифференциации ГР от НАЖБП [5]. Правильный диагноз этого заболевания важен, учитывая его потенциальное разрешение после улучшения гликемического контроля. Очень важно дифференцировать ГР от других заболеваний печени, включая НАЖБП, чтобы избежать ненужных обследований, предотвратить задержку диагностики и обеспечить высокоценную помощь.

Заключение

Основываясь на сопутствующем повышении уровня трансаминаз с гипергликемией и временной связи с инсулинотерапией, разумно заключить, что это прерывистое повышение уровня трансаминаз является вторичным по отношению к гормону роста. Тем не менее, ГР нельзя подтвердить клинически или только с помощью УЗИ, и для окончательного диагноза всегда требуется биопсия печени. Обратимость повышения уровня трансаминаз у этого пациента свидетельствует о более доброкачественном течении ГР. Осведомленность клинициста о ГР должна предотвратить задержку диагностики и обеспечить лучшее понимание распространенности ГР.Кроме того, важно различать ГР и НАЖБП, так как прогноз обоих заболеваний может быть разным. Известно, что ГР имеет доброкачественную природу, в то время как НАЖБП может прогрессировать в запущенные заболевания печени, такие как цирроз или гепатоцеллюлярная карцинома [2]. Этот случай подчеркивает эту недостаточно диагностированную сущность у диабетиков 2 типа с острым рецидивирующим гепатитом, что побуждает клиницистов рассматривать это состояние при дифференциальной диагностике как одну из возможных этиологий обратимого повреждения печени.

Заявление об этике

Одобрение этики: не получено.

Согласие на публикацию: согласие получено.

Конфиденциальность пациента сохраняется.

Заявление о раскрытии информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Этот случай никогда ранее не публиковался, и у авторов нет конфликта интересов.

Источники финансирования

Эта статья не финансировалась.

Вклад авторов

Все авторы внесли свой вклад в написание и рецензирование рукописи.

Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC). Использование и распространение в коммерческих целях требует письменного разрешения. Дозировка препарата: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор препарата и дозировка, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации. Тем не менее, в связи с продолжающимися исследованиями, изменениями в правительственных постановлениях и постоянным потоком информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на лекарства, читателю настоятельно рекомендуется проверять вкладыш в упаковке для каждого лекарства на предмет любых изменений в показаниях и дозировке, а также для дополнительных предупреждений. и меры предосторожности.Это особенно важно, когда рекомендуемый агент является новым и/или редко используемым лекарственным средством. Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и участникам, а не издателям и редакторам. Появление рекламы и/или ссылок на продукты в публикации не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор(ы) отказываются от ответственности за любой ущерб людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в содержании или рекламе.

Запасы гликогена в печени

Запасы гликогена в печени | Печень и желчный пузырь

Руководство по гистологии

Делиться

Закрывать

ПРЕДЪЕКТ ДЛЯ МИКРОСКОПА

НАЗВАНИЕ СЛАЙДА

MH 128 Печень

ТКАНИ

Печень
(натощак и корм)
(крыса)

ПЯТНО

Реактив Шиффа с периодической кислотой (PAS)
(контрастное окрашивание гематоксилином)

ФИКСАЦИЯ

Формальдегид Ценкера

РАЗМЕР ИЗОБРАЖЕНИЯ

57 230 x 64 784
14.83 ГБ

РАЗМЕР ФАЙЛА

603 МБ

УВЕЛИЧЕНИЕ

40x

РАЗМЕР ПИКСЕЛЯ

0,3171 мкм

ИСТОЧНИК

Медицинская школа
Миннесотский университет
Миннеаполис, Миннесота

Закрывать

ПОМОЩЬ

Для получения дополнительной информации см. HELP .

Каждый слайд показывается с дополнительной информацией справа.Изображение можно изменить с помощью любой комбинации следующих команд.

Боковая панель

  • Нажмите на ссылку , чтобы перейти к определенному региону.
  • Нажмите на изображений , чтобы отобразить это представление.
  • Используйте панель инструментов для изменения масштаба и панорамирования отображаемого изображения.

Мышь

  • Нажмите, чтобы увеличить
  • Дважды щелкните, чтобы уменьшить масштаб
  • Alt-щелчок для уменьшения масштаба
  • Alt-двойной щелчок, чтобы уменьшить масштаб до всего слайда
  • Перетащите изображение на панораму

Клавиатура

  • Shift или клавиша «A» для увеличения
  • Ctrl или клавиша «Z» для уменьшения масштаба
  • Клавиши со стрелками для панорамирования по изображению
  • Клавиша ESC для уменьшения масштаба для всего слайда

Сенсорный экран

  • Нажмите, чтобы увеличить масштаб
  • Двойное нажатие для уменьшения масштаба
  • Alt-тап для уменьшения масштаба для всего слайда
  • Перетащите изображение на панораму

Закрывать

ПОДЕЛИТЬСЯ

Ссылку на виртуальный слайд можно сохранить для последующего просмотра разными способами.

Буфер обмена

Адрес этого представления был скопирован в буфер обмена. Эту ссылку можно вставить в любую другую программу.

Закладка

Ссылку на закладку можно создать с помощью функции закладки ( Ctrl-D для Windows или Cmd-D для Mac) вашего браузера. Выберите имя закладки и выберите папку, в которой вы хотите ее сохранить.

Электронная почта

Это представление можно отправить по электронной почте любому.

Трансплантация печени при болезни накопления гликогена I типа | Orphanet Journal of Rare Diseases

  • Chou JY, Jun HS, Mansfield BC: болезнь накопления гликогена типа I и дефицит G6Pase-beta: этиология и терапия. Нат Рев Эндокринол. 2010, 6: 676-688. 10.1038/nrendo.2010.189.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Froissart R, Piraud M, Boudjemline AM, Vianey-Saban C, Petit F, Hubert-Buron A, Eberschweiler PT, Gajdos V, Labrune P: Дефицит глюкозо-6-фосфатазы.Orphanet J Rare Dis. 2011, 6: 27-1172-6-27-

    Статья Google ученый

  • Lei KJ, Shelly LL, Pan CJ, Sidbury JB, Chou JY: Мутации в гене глюкозо-6-фосфатазы, вызывающие болезнь накопления гликогена типа 1a. Наука. 1993, 262: 580-583. 10.1126/научн.8211187.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Hiraiwa H, Pan CJ, Lin B, Moses SW, Chou JY: Инактивация переносчика глюкозо-6-фосфата вызывает болезнь накопления гликогена типа 1b.Дж. БиолХим. 1999, 274: 5532-5536.

    КАС Google ученый

  • Rake JP, Visser G, Labrune P, Leonard JV, Ullrich K, Smit GP: Болезнь накопления гликогена типа I: диагностика, лечение, клиническое течение и исход. Результаты европейского исследования болезни накопления гликогена I типа (ESGSD I). Eur J Педиатр. 2002, 161 (Приложение 1): S20-S34.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Malatack JJ, Finegold DN, Iwatsuki S, Shaw BW, Gartner JC, Zitelli BJ, Roe T, Starzl TE: Трансплантация печени при болезни накопления гликогена I типа.Ланцет. 1983, 1: 1073-1075.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Coire CI, Qizilbash AH, Castelli MF: Аденомы печени при болезни накопления гликогена Ia типа. Arch Pathol Lab Med. 1987, 111: 166-169.

    КАС пабмед Google ученый

  • Martinez Ibanez V, Margarit C, Tormo R, Infante D, Iglesias J, Allende H, Lloret J, Jimenez A, Boix-Ochoa J: Трансплантация печени при метаболических заболеваниях.Отчет о пяти педиатрических случаях. Пересадка Proc. 1987, 19: 3803-3804.

    КАС пабмед Google ученый

  • Poe R, Snover DC: Аденомы при болезни накопления гликогена 1 типа. Два случая с необычными гистологическими особенностями. Ам Дж. Сург Патол. 1988, 12: 477-483. 10.1097/00000478-198806000-00008.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Киршнер Б.С., Бейкер А.Л., Торп Ф.К.: Рост во взрослом возрасте после трансплантации печени при болезни накопления гликогена I типа.Гастроэнтерология. 1991, 101: 238-241.

    КАС пабмед Google ученый

  • Кей Р.М., Эккардт Дж.Дж., Гольдштейн Л.И., Бусуттил Р.В.: Метастатическая гепатоцеллюлярная карцинома в костях у пациента после трансплантации печени. Отчет о случае. Clin Orthop Relat Relat Res. 1994, 303: 237-241.

    ПабМед Google ученый

  • Reid CJ, Hebert D: Острая почечная недостаточность, осложняющая трансплантацию печени у сестер-близнецов с болезнью накопления гликогена типа Ia.Пересадка Proc. 1996, 28: 3629-3631.

    КАС пабмед Google ученый

  • Matern D, Starzl TE, Arnaout W, Barnard J, Bynon JS, Dhawan A, Emond J, Haagsma EB, Hug G, Lachaux A, Smit GP, Chen YT: Трансплантация печени при болезни накопления гликогена типов I, III , и IV. Eur J Педиатр. 1999, 158 (Приложение 2): S43-S48.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Faivre L, Houssin D, Valayer J, Brouard J, Hadchouel M, Bernard O: Долгосрочные результаты трансплантации печени у пациентов с болезнью накопления гликогена типа Ia.J Наследовать Metab Dis. 1999, 22: 723-732. 10.1023/А:1005544117285.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Koestinger A, Gillet M, Chiolero R, Mosimann F, Tappy L: Влияние трансплантации печени на метаболизм глюкозы в печени у пациента с болезнью накопления гликогена I типа. Трансплантация. 2000, 69: 2205-2207. 10.1097/00007890-200005270-00045.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Lerut JP, Ciccarelli O, Sempoux C, Danse E, de Flandre J, Horsmans Y, Sokal E, Otte JB: Гликогеноз накопления I типа и эволютивный аденоматоз: показание к трансплантации печени.TransplInt. 2003, 16: 879-884.

    Артикул Google ученый

  • Panaro F, Andorno E, Basile G, Morelli N, Bottino G, Fontana I, Bertocchi M, DiDomenico S, Miggino M, Saltalamacchia L, Ghinolfi D, Bonifazio L, Jarzembowski TM, Valente U: одновременное поражение печени и почек трансплантация по поводу болезни накопления гликогена типа IA (болезнь фон Гирке). Пересадка Proc. 2004, 36: 1483-1484. 10.1016/j.transproceed.2004.05.070.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Арикан С., Килич М., Нарт Д., Озгенч Ф., Озкан Т., Токат Й., Ягчи Р.В., Айдогду С. Гепатоцеллюлярная карцинома у детей и влияние трансплантации печени от живого донора на исход.Педиатр трансплантат. 2006, 10: 42-47. 10.1111/j.1399-3046.2005.00395.х.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Carreiro G, Villela-Nogueira CA, Coelho H, Basto S, Pannain VL, Caroli-Bottino A, Ribeiro Filho J: Ортотопическая трансплантация печени при дефиците глюкозо-6-фосфатазы – болезнь фон Гирке – с множественными аденомами печени и сопутствующая очаговая узловая гиперплазия. J Pediatr Endocrinol Metab. 2007, 20: 545-549.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Дэвис М.К., Вайнштейн Д.А.: Трансплантация печени у детей с болезнью накопления гликогена: противоречия и оценка риска/пользы этой процедуры. Педиатр трансплантат. 2008, 12: 137-145. 10.1111/j.1399-3046.2007.00803.х.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Reddy SK, Austin SL, Spencer-Manzon M, Koeberl DD, Clary BM, Desai DM, Smith AD, Kishnani PS: Трансплантация печени при болезни накопления гликогена типа Ia.J Гепатол. 2009, 51: 483-490. 10.1016/j.jhep.2009.05.026.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Carvalho PM, Silva NJ, Dias PG, Porto JF, Santos LC, Costa JM: Болезнь накопления гликогена типа 1a — вторичная причина гиперлипидемии: отчет о пяти случаях. J Диабетическое метаболическое расстройство. 2013, 12: 25-6581-12-25-

    Статья Google ученый

  • Sokal EM, Lopez-Silvarrey A, Buts JP, Otte JB: Ортотопическая трансплантация печени при гликогенозе I типа, не отвечающем на медикаментозную терапию.J Pediatr Gastroenterol Nutr. 1993, 16: 465-467. 10.1097/00005176-199305000-00021.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Labrune P: Болезнь накопления гликогена I типа: показания к трансплантации печени и/или почки. Eur J Педиатр. 2002, 161 (Приложение 1): S53-S55.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Iyer SG, Chen CL, Wang CC, Wang SH, Concejero AM, Liu YW, Yang CH, Yong CC, Jawan B, Cheng YF, Eng HL: Долгосрочные результаты трансплантации печени от живого донора при нарушениях накопления гликогена у детей.Трансплант печени. 2007, 13: 848-852. 10.1002/л.21151.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Belingheri M, Ghio L, Sala A, Menni F, Trespidi L, Ferraresso M, Berardinelli L, Rossi G, Edefonti A, Parini R: Комбинированная трансплантация печени и почек при болезни накопления гликогена Ia: случай, выходящий за рамки рекомендаций . Трансплант печени. 2007, 13: 762-764. 10.1002/л.21147.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Kaihara S, Ushigome H, Sakai K, Yoshizawa A, Nobori S, Suzuki T, Okamoto M, Ochiai T, Yoshimura N: Упреждающая трансплантация печени от живого донора при болезни накопления гликогена Ia: клинический случай.Пересадка Proc. 2008, 40: 2815-2817. 10.1016/j.transproceed.2008.07.026.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Lachaux A, Boillot O, Stamm D, Canterino I, Dumontet C, Regnier F, Floret D, Hermier M: Лечение ленограстимом (гликозилированный рекомбинантный человеческий гранулоцитарный колониестимулирующий фактор) и ортотопическая трансплантация печени при болезни накопления гликогена Иб. J Педиатр. 1993, 123: 1005-1008. 10.1016/S0022-3476(05)80403-2.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Танака А., Танака К., Китаи Т., Янабу Н., Токука А., Сато Б., Мори С., Иномото Т., Шинохара Х., Уэмото С., Токунага Й., Иномата Й., Ямаока Й. Трансплантация печени, связанная с живыми родственниками, через кровь АВО группы. Трансплантация. 1994, 58: 548-553. 10.1097/00007890-199409150-00004.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Мартинес-Олмос М.А., Лопес-Санроман А., Мартин-Вакеро П., Молина-Перес Э., Барсена Р., Висенте Э., Кандела А., Паллардо-Санчес Л.Ф.: Трансплантация печени при гликогенозе типа Ib с реверсией циклической нейтропении.Клин Нутр. 2001, 20: 375-377. 10.1054/clnu.2001.0432.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Адачи М., Шинкай М., Охама Ю., Татибана К., Курацудзи Т., Саджи Х., Маруя Э.: Улучшение функции нейтрофилов у пациента с болезнью накопления гликогена типа 1b после трансплантации печени. Eur J Педиатр. 2004, 163: 202-206. 10.1007/s00431-004-1405-1.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Бхаттачарья Н., Хитон Н., Рела М., Уолтер Дж. Х., Ли П. Дж.: Преимущества трансплантации печени при гликогенозе типа Ib.J Наследовать Metab Dis. 2004, 27: 539-540.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Martin AP, Bartels M, Schreiber S, Buehrdel P, Hauss J, Fangmann J: Успешная поэтапная трансплантация почки и печени при болезни накопления гликогена типа Ib: клинический случай. Пересадка Proc. 2006, 38: 3615-3619. 10.1016/j.transproceed.2006.10.160.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Караки С., Касахара М., Сакамото С., Шигета Т., Учида Х., Канадзава Х., Какиути Т., Фукуда А., Наказава А., Хорикава Р., Судзуки Ю.: Управление гликемией при трансплантации печени от живого донора у пациентов с болезнью накопления гликогена тип 1б.Педиатр трансплантат. 2012, 16: 465-470. 10.1111/j.1399-3046.2012.01705.х.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Касахара М., Хорикава Р., Сакамото С., Шигета Т., Танака Х., Фукуда А., Абэ К., Йошии К., Наики Ю., Косаки Р., Накагава А.: Трансплантация печени от живого донора при болезни накопления гликогена типа Ib. Трансплант печени. 2009, 15: 1867-1871. 10.1002/л.21929.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Марега А., Фрегонезе С., Тулисси П., Валлоне С., Гропуццо М., Тониутто П.Л., Баккарани У., Бресадола Ф., Тосо Ф., Монтанаро Д.: Упреждающая трансплантация печени и почек при болезни фон Гирке: клинический случай.Пересадка Proc. 2011, 43: 1196-1197. 10.1016/j.transproceed.2011.03.003.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Demirci G, Becker T, Nyibata M, Lueck R, Bektas H, Lehner F, Tusch G, Strassburg C, Schwarz A, Klempnauer J, Nashan B: Результаты комбинированной и последовательной трансплантации печени и почек. Трансплант печени. 2003, 9: 1067-1078. 10.1053/jlts.2003.50210.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Chen CL, Chen YS, Liu PP, Chiang YC, Cheng YF, Huang TL, Eng HL: Трансплантация печени от живого родственного донора.J Гастроэнтерол Гепатол. 1997, 12: С342-С345. 10.1111/j.1440-1746.1997.tb00519.x.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Liu PP, de Villa VH, Chen YS, Wang CC, Wang SH, Chiang YC, Jawan B, Cheung HK, Cheng YF, Huang TL, Eng HL, Chuang FR, Chen CL: Результат трансплантации печени от живого донора при болезни накопления гликогена. Пересадка Proc. 2003, 35: 366-368. 10.1016/S0041-1345(02)03951-9.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Morioka D, Kasahara M, Takada Y, Corrales JP, Yoshizawa A, Sakamoto S, Taira K, Yoshitoshi EY, Egawa H, Shimada H, Tanaka K: трансплантация печени от живого донора педиатрическим пациентам с наследственными нарушениями обмена веществ.Ам Джей Трансплант. 2005, 5: 2754-2763. 10.1111/j.1600-6143.2005.01084.х.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Martens DH, Rake JP, Navis G, Fidler V, van Dael CM, Smit GP: Функция почек при болезни накопления гликогена типа I, естественное течение и реноконсервативные эффекты ингибирования АПФ. Clin J Am Soc Нефрол. 2009, 4: 1741-1746. 10.2215/CJN.00050109.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Chou JY, Jun HS, Mansfield BC: Нейтропения при болезни накопления гликогена типа Ib.Карр Опин Гематол. 2010, 17: 36-42. 10.1097/MOH.0b013e328331df85.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Visser G, de Jager W, Verhagen LP, Smit GP, Wijburg FA, Prakken BJ, Coffer PJ, Buitenhuis M: Выживаемость, но не созревание, нарушена у нейтрофильных предшественников от пациентов с GSD-1b. J Наследовать Metab Dis. 2012, 35: 287-300. 10.1007/s10545-011-9379-4.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Starzl TE, Demetris AJ, Trucco M, Ricordi C, Ildstad S, Terasaki PI, Murase N, Kendall RS, Kocova M, Rudert WA, Zeevi A, Van Thiel D: Химеризм после трансплантации печени для накопления гликогена IV типа болезнь и болезнь Гоше 1 типа.N Engl J Med. 1993, 328: 745-749. 10.1056/NEJM199303183281101.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Fisher RA, Strom SC: Трансплантация гепатоцитов человека: мировые результаты. Трансплантация. 2006, 82: 441-449.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Muraca M, Burlina AB: Трансплантация печени и клеток печени при болезни накопления гликогена типа IA.Акта Гастроэнтерол Белг. 2005, 68: 469-472.

    КАС пабмед Google ученый

  • Хан А.А., Шайк М.В., Парвин Н., Раджендрапрасад А., Алим М.А., Хабиб М.А., Сринивас Г., Радж Т.А., Тивари С.К., Кумаресан К., Венкатешварлу Дж., Панде Г., Хабибулла К.М.: Стволовые клетки, полученные из печени плода человека трансплантация как вспомогательный метод лечения терминальной стадии декомпенсированного цирроза печени. Трансплантация клеток. 2010, 19: 409-418.

    ПабМед Google ученый

  • Yiu WH, Lee YM, Peng WT, Pan CJ, Mead PA, Mansfield BC, Chou JY: Полная нормализация дефицита G6PC в печени при мышиной болезни накопления гликогена типа Ia с использованием генной терапии.МолТер. 2010, 18: 1076-1084.

    КАС Google ученый

  • Yiu WH, Pan CJ, Allamarvdasht M, Kim SY, Chou JY: Генная терапия переносчика глюкозы-6-фосфата корректирует метаболические и миелоидные аномалии у мышей с болезнью накопления гликогена типа Ib. Джин Тер. 2007, 14: 219-226. 10.1038/sj.gt.3302869.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Unternahrer JJ, Daley GQ: Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки для моделирования болезней человека.Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2011, 366: 2274-2285. 10.1098/рстб.2011.0017.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Резаз Р., Эмионит Л., Ванни С., Астиджано С., Пуппо М., Лавьери Р., Сегалерба Д., Пеццоло А., Боско М.С., Оберто А., Ева С., Чжоу Д.И., Варесио Л., Барбьери О., Ева А. Лечение у новорожденных мышей G6pc(-/-) с миеломоноцитами костного мозга индуцирует восстановление печени. J Гепатол. 2011, 55: 1263-1271.10.1016/j.jhep.2011.02.033.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Lee YM, Jun HS, Pan CJ, Lin SR, Wilson LH, Mansfield BC, Chou JY: Профилактика гепатоцеллюлярной аденомы и коррекция метаболических нарушений при болезни накопления гликогена у мышей типа Ia с помощью генной терапии. Гепатология. 2012, 56: 1719-1729. 10.1002/геп.25717.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Франко Л.М., Кришнамурти В., Бали Д., Вайнштейн Д.А., Арн П., Клэри Б., Бони А., Салливан Дж., Фруш Д.П., Чен Ю.Т., Кишнани П.С.: Гепатоцеллюлярная карцинома при болезни накопления гликогена типа Ia: серия случаев.J Наследовать Metab Dis. 2005, 28: 153-162. 10.1007/с10545-005-7500-2.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Модели сообщества пользователей NetLogo

    (назад к моделям сообщества пользователей NetLogo)

    Загрузка
    Если щелчок не запускает загрузку, попробуйте щелкнуть правой кнопкой мыши или щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать «Сохранить» или «Загрузить».(Ссылка для запуска отключена для этой модели, поскольку она была создана в версии, предшествующей NetLogo 6.0, которая требуется NetLogo Web.)

    ЧТО ЭТО?

    Эта модель демонстрирует контроль деградации гликогена до глюкозы или его биосинтеза из глюкозы в клетках печени. Он разработан как средство обучения/обучения, а не как точная модель биохимических явлений.

    Гликоген — это полисахарид, который используется для хранения запасов глюкозы в организме.Его метаболизм контролируется в печени двумя гормонами, инсулином и глюкагоном, которые вырабатываются поджелудочной железой и попадают в печень с током крови. Инсулин стимулирует печень производить гликоген из глюкозы, которая поступает в клетки из кровотока (эта глюкоза в конечном итоге поступает из пищи). Глюкагон стимулирует печень расщеплять накопленный гликоген до глюкозы. Часть этого может быть использована для производства энергии в клетках печени, но большая ее часть будет передаваться в кровоток для поддержания правильного уровня сахара в крови.

    Ни один из этих гормонов не проникает в клетку печени. Вместо этого они связываются с молекулой рецептора снаружи клеточной мембраны. Рецептор связан с ферментом аденилатциклазой внутри клетки. Этот фермент способен создавать соединение, называемое циклическим АМФ (цАМФ), из аденозинтрифосфата (АТФ). Глюкагон через связь с рецептором активирует этот фермент, в то время как инсулин ингибирует его, поэтому глюкагон вызывает более быстрое производство цАМФ, а инсулин замедляет его производство.цАМФ разрушается в клетке другим ферментом, называемым фосфодиэстеразой, поэтому его концентрация будет зависеть от баланса между скоростью его создания циклазой и скоростью его разрушения фосфодиэстеразой.

    цАМФ может связываться с ферментом, называемым протеинкиназой. При этом он активирует его. цАМФ не связан постоянно. Со временем он отпадет, и фермент снова потеряет свою активность. Поскольку глюкагон увеличивает количество цАМФ, он увеличивает количество активных ферментов протеинкиназ, в то время как инсулин оказывает противоположное действие.

    Протеинкиназа может добавлять фосфатную группу (фосфорилировать) к ферменту. На самом деле он может воздействовать на два интересующих нас фермента: гликогенсинтазу и киназу фосфорилазы. Эти фосфатные группы могут быть удалены другим ферментом, называемым протеинфосфатазой. Доля фосфорилированного фермента будет зависеть от баланса между киназой и фосфатазой. Глюкагон увеличивает количество активной протеинкиназы и, следовательно, увеличивает долю фосфорилированного фермента, в то время как инсулин оказывает противоположное действие.Гликогенсинтаза является основным ферментом, участвующим в образовании гликогена из глюкозы, и ее фосфорилированная форма неактивна. Инсулин снижает количество неактивной фосфорилированной синтазы, тем самым увеличивая выработку гликогена. Глюкагон, вызывая увеличение фосфорилированной синтазы, снижает выработку гликогена. Гликоген стимулирует выработку глюкозы из гликогена, поэтому вы, очевидно, не хотите производить ее одновременно.

    Киназа фосфорилазы активна в фосфорилированной форме, противоположной синтазе.Его работа заключается в фосфорилировании другого фермента, гликогенфосфорилазы, который является основным ферментом, участвующим в расщеплении гликогена до глюкозы. Гликогенфосфорилаза снова активна только в фосфорилированной форме и может быть дефосфорилирована протеинфосфатазой. Таким образом, глюкагон, увеличивая количество активной киназы фосфорилазы, также увеличивает количество активной фосфорилазы, которая увеличивает количество вырабатываемой глюкозы. Инсулин будет иметь противоположный эффект.

    Подводя итог:

    глюкагон —> больше цАМФ —> более активная протеинкиназа —> более активная киназа фосфорилазы —> более активная фосфорилаза —> больше глюкозы (противоположный эффект инсулина)

    инсулин —> меньше цАМФ —> менее активная протеинкиназа —> более активная синтаза —> больше продукции гликогена (противоположный эффект глюкагона)

    Эти последовательности реакций известны как «каскадный эффект» и приводят к значительному усилению влияния ферментов.Например, одна молекула глюкагона может активировать один фермент циклазу, но при этом может продуцироваться несколько молекул цАМФ. Они могут активировать ряд протеинкиназ, каждая из которых может фосфорилировать ряд киназ фосфорилазы, каждая из которых может фосфорилировать ряд фосфорилаз. Наконец, каждый из них может высвобождать большое количество глюкозы из гликогена.

    КАК ЭТО РАБОТАЕТ

    Эта модель использует некоторые идеи из модуля кинетики ферментов в библиотеке, поставляемой с Netlogo.На странице процедур довольно много комментариев, которые должны объяснять, как работает большая их часть.

    КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ

    Ознакомьтесь с элементами на экране интерфейса.

    Главное графическое окно:

    Черная область, составляющая большую часть этого окна, представляет внутреннюю часть клетки печени. Более светлая серая область вверху представляет собой внеклеточную жидкость. Коричневая полоса, разделяющая их, — это клеточная мембрана.Серые эллиптические формы, пересекающие мембрану, представляют собой белковые комплексы, содержащие гормональный рецептор и фермент циклазу. Ползунок вверху можно использовать для регулировки скорости реакции.

    Кнопки настройки и запуска:

    Нажмите кнопку настройки, чтобы инициализировать модель. Это также очищает графики. Нажмите кнопку «Перейти», чтобы начать, и нажмите ее еще раз, чтобы остановить модель.

    Скрыть переключатели:

    Эти переключатели позволяют скрывать или отображать на экране различные ферменты и соединения.Объект скрыт, когда переключатель включен. Предполагается, что вы часто используете функцию скрытия, так как экран может быть очень запутанным из-за всего отображаемого. Скрыв все, кроме одного объекта, вы можете увидеть, какой цвет и форма представляют каждый объект. Ферменты имеют более яркую окраску, когда они активированы.

    Гормональные ползунки:

    Они позволяют добавлять инсулин или глюкагон во внеклеточную жидкость. В начале они оба равны нулю, но могут быть увеличены до 20

    Переключатель подачи:

    Это позволяет начать снабжение клетки глюкозой во время синтеза гликогена.Это не работает, когда вы изучаете расщепление гликогена

    Выбор направления:

    Позволяет переключаться между изучением контроля распада гликогена с помощью фосфорилазы и синтеза гликогена с помощью синтазы. По умолчанию он настроен на разбивку. Это два режима модели.

    Мониторы:

    Ряд мониторов под основным графическим окном показывает количество молекул цАМФ и глюкозы, а также количество активных молекул протеинкиназы, киназы фосфорилазы, фосфорилазы и синтазы, находящихся в настоящее время в модели.

    Графики

    Если щелкнуть метку Pens, отобразится легенда, указывающая значение цветов на графиках. Щелкнув второй раз, он снова скроется. Большой график (заголовок: Молекулярные отношения) просто дает вам графическое представление цифр на мониторах. Это дает вам хорошее представление о соотношениях основных игроков в модели. График уровня глюкозы просто отображает количество молекул глюкозы, находящихся в настоящее время в модели. На графике Ферменты показано количество активных ферментов фосфорилазы или синтазы, какой из них вы видите, зависит от режима работы.

    НА ЧТО НУЖНО ЗАМЕЧАТЬ

    Вы, вероятно, не получите многого от этой модели, просто нажимая Setup и Go и наблюдая за красивыми цветными точками. Вам нужен более структурированный подход, поэтому я сделаю одно или два предложения для начала, и тогда у вас будет лучшее представление о том, как экспериментировать.

    Старт:

    По умолчанию модель запускается в режиме распада гликогена, когда оба ползунка гормонов установлены на ноль. Оставьте их такими. Установите все переключатели скрытия в положение ON, кроме переключателей для АТФ и цАМФ.Нажмите кнопку «Настройка», которая сначала станет черной, когда она вернется к исходному цвету, настройка завершена. Нажмите кнопку Перейти. Вы должны увидеть большое количество желтых символов в нижней части дисплея. Это АТФ. Если вы посмотрите внимательно, вы также увидите несколько маленьких круглых символов, также желтых. Это цАМФ. Скройте АТФ с помощью переключателя, и вы увидите цАМФ более четко.

    Синие шестиугольные символы, которые вы также видите на экране, — это молекулы глюкозы.Хотя у вас есть скрытая глюкоза, они появляются изначально, когда они впервые генерируются. Выключите выключатели для глюкозы и гликогена, и вы увидите, как молекулы глюкозы порождаются из гликогена.

    Активация фермента:

    Снова спрячьте глюкозу и гликоген и выключите переключатель скрытия на протеинкиназе. Вы увидите множество тусклых зеленых символов, которые обозначают протеинкиназу. Небольшое количество из них будет иметь более яркий оттенок зеленого и иметь прикрепленный к ним символ цАМФ.Это активные ферменты. Если вы внимательно посмотрите, то увидите, что в конце концов цАМФ отпадает от киназы, которая затем становится неактивной. Точно так же свободные цАМФ связываются с неактивными ферментами и активируют их. За этим будет легче следить, если вы немного замедлите модель с помощью ползунка в верхней части графического дисплея.

    Отключите скрытие киназы фосфорилазы, которая будет отображаться в виде синих символов. Опять же, они могут быть в неактивной (тускло-синий) или активной (ярко-синий) формах.Они превращаются из неактивных в активные при контакте с активной ярко-зеленой протеинкиназой. В норме будет больше активных киназ фосфорилазы, чем активных протеинкиназ, поскольку каждая из последних может активировать больше, чем одну из первых. Вы увидите это на рисунках на мониторах под графическим экраном.

    Скрыть протеинкиназу и цАМФ и показать фосфорилазу. Этот фермент имеет розоватый цвет. Снова видим активные формы яркого цвета, которые были активированы киназой фосфорилазы, присутствующей в большем количестве, чем активная киназа фосфорилазы.

    Скрыть киназу фосфорилазы и показать гликоген. Вы увидите, как активная фосфорилаза прилипает к гликогену и вырабатывает глюкозу. Если вы раскроете глюкозу, вы увидите, что она производится из гликогена. Связывание фосфорилазы с гликогеном носит временный характер. Со временем он упадет, и производство глюкозы прекратится.

    Графики:

    Посмотрите на график молекулярных отношений. В столбцах представлены количества цАМФ, трех ферментов, которые мы только что обсуждали, и глюкозы.Обратите внимание на увеличение высоты по мере перехода от протеинкиназы к глюкозе, что демонстрирует каскадный эффект. Графики глюкозы и ферментов отображают уровни глюкозы и активной фосфорилазы в зависимости от времени. Обратите внимание, как они очень близко следуют друг за другом.

    Гормоны:

    Скрыть все, кроме цАМФ. Перетащите ползунок инсулина наполовину, чтобы получить цифру 10. Появятся символы инсулина (красные «I»), которые будут перемещаться, пытаясь связаться с акцепторами. Когда они это сделают, фермент циклаза на внутренней стороне мембраны станет красным, показывая, что он ингибирован.Если вы ранее замедляли модель, вы, вероятно, увидите это лучше, если снова включите ее на полную скорость. Обратите внимание на уменьшение количества цАМФ и соответствующее снижение количества активных ферментов и глюкозы. Смотрите это на графиках и мониторах. Вы заметите, что молекулы инсулина не остаются связанными навсегда. В конце концов они отпадут от рецептора, что даст небольшой всплеск цАМФ, пока он не свяжет другой инсулин. Вы можете отрегулировать количество инсулина, чтобы изменить уровень его эффектов.

    Теперь установите инсулин на ноль и глюкагон примерно на 10. Вы увидите эффект, противоположный инсулину, поскольку глюкагон активирует аденилатциклазу. Много глюкагона приведет к значительному увеличению производства глюкозы. Масштабирование графиков будет увеличиваться по мере необходимости.

    Биосинтез гликогена:

    Нажмите кнопку «Перейти», чтобы остановить модель, и выберите «Синтез гликогена» на ползунке направления. Установите оба ползунка гормонов на ноль и выключите переключатель «Подача».Нажмите кнопку Перейти. Посмотрите на график ферментов, который теперь показывает количество активной синтазы. Он упадет, чтобы прийти в равновесие с текущей ситуацией в клетке. Как только он будет примерно выровнен (он всегда будет немного подниматься и опускаться, так как все изменения случайны), включите переключатель подачи. Глюкоза теперь поступает в клетку из «потока крови», и уровень глюкозы в клетках будет повышаться, если только она не будет сохранена в виде гликогена активной синтазой. Вы увидите, что график уровня глюкозы растет. Вы также можете увидеть эффект на экране дисплея, если скрыть уровень глюкозы.В конце концов график глюкозы выровняется, поскольку поступление глюкозы уравновешивается количеством, конвертируемым в гликоген. Выключите переключатель подачи, и уровень глюкозы упадет.

    Сдвиньте ползунок инсулина полностью вправо (20) и снова подождите, пока уровень активной синтазы не выровняется на графике ферментов. Снова включите Feed, подождите, пока график уровня глюкозы выровняется, и выключите Feed. Установите инсулин на ноль и глюкагон на 20 и повторите то же упражнение с кнопкой подачи.Сравните результаты с инсулином, глюкагоном и отсутствием гормонов.

    ЧЕГО ПОПРОБОВАТЬ

    В обоих режимах попробуйте использовать разное количество инсулина или гликогена и сравните результаты. В модели всего семь рецепторов, но, поскольку гормоны связываются слабыми связями, семь инсулинов не будут постоянно ингибировать циклазу, а семь глюкагонов постоянно ее активируют. Чем больше у вас гормона, тем ближе вы к насыщению рецептора. Вы также можете добавить глюкагон и инсулин одновременно, чтобы увидеть, как они конкурируют друг с другом за связывание.

    Используйте скрытые переключатели, чтобы изучить различные ферменты и посмотреть на изменение активных ферментов в результате гормонов.

    РАСШИРЕНИЕ МОДЕЛИ

    Этот раздел может дать некоторые идеи о том, что можно добавить или изменить на вкладке процедур, чтобы сделать модель более сложной, подробной, точной и т. д.

    ОСОБЕННОСТИ NETLOGO

    В этом разделе могут быть указаны любые особенно интересные или необычные функции NetLogo, которые используются в модели, особенно на вкладке «Процедуры».Он также может указать места, где необходимы обходные пути из-за отсутствующих функций.

    РОДСТВЕННЫЕ МОДЕЛИ

    В этом разделе могут быть указаны названия моделей в библиотеке моделей NetLogo или в других местах, представляющих интерес.

    ОТЗЫВЫ И ОТЗЫВЫ

    Авторское право: доктор П. Л. Берч — Университет Пейсли.

    Разрешается копировать, распространять и адаптировать эту модель для некоммерческого использования до тех пор, пока сохраняется это уведомление об авторских правах.

    Веб-версия доступна по адресу:

    . http://www-biol.paisley.ac.uk/courses/cellsug/glycogen.html

    Типы клеток. Гепатоцит. Атлас гистологии растений и животных.

    Гепатоциты – клетки, образующие печень, составляют около 80 % этого органа. Они организованы в листы толщиной в одну ячейку. Листы соединены между собой, образуя губчатую структуру (рис. 1 и 2). Гепатоциты являются довольно долгоживущими клетками, так как обновляются примерно каждые 5 месяцев.Однако она может изменяться при регенеративных процессах, когда гепатоциты проявляют высокую способность к пролиферации и регенерации поврежденной ткани печени.

    Рисунок 1. Организация печени. На рисунке E можно наблюдать детали гепатоцитов. Рисунок 2. Двуядерные гепатоциты и синусоиды с эритроцитами. Белые участки в периферической цитоплазме гепатоцитов представляют собой липидные капли.

    1. Морфология

    Гепатоциты представляют собой полиэдрические клетки, то есть имеют несколько граней.Обычно они показывают 6 лиц, но количество может варьироваться. Грани контактируют либо с другим гепатоцитом, либо с синусоидой (рис. 3). Гепатоциты представляют собой крупные клетки диаметром от 20 до 30 мкм. Обычно они имеют круглое ядро ​​с центром в цитоплазме. Однако в печени взрослых людей до 25 % гепатоцитов могут быть двуядерными (рис. 2). Большинство ядер являются тетраплоидами, поэтому они содержат в два раза больше ДНК, чем обычная клетка. Размеры ядер вариабельны, хотя в тетраплоидных клетках они крупнее.Ядра показывают рассеянный гетерохроматин и одно или несколько ядрышек. В норме нечасто наблюдаются митотические гепатоциты (1 на 10 000 или 20 000 гепатоцитов). Однако митотические гепатоциты резко увеличиваются при повреждениях печени и процессах регенерации. Характеристики цитоплазмы варьируются в зависимости от физиологического состояния клетки, в основном под влиянием депо жира и гликогена. Много мелких митохондрий, от 800 до 1000 на гепатоцит. Подсчитано, что один гепатоцит может содержать около 50 аппаратов Гольджи, которые обычно организованы в стопки из 3–5 цистерн с утолщенными боковыми областями, содержащими темные тельца.Стопки цистерн каким-то образом разбросаны в цитоплазме, хотя часто наблюдаются вблизи желчных канальцев (рис. 3 и 4). Гепатоциты содержат много пероксисом (от 200 до 300), больше, чем другие обычные клетки. Рядом с желчными канальцами также обнаруживается много лизосом.

    Рисунок 3. Ультраструктура гепатоцитов. Рисунок 4. Изображение с помощью сканирующей электронной микроскопии, показывающее синусоиды между слоями гепатоцитов. Желчные канальцы выглядят как небольшие каналы неправильной формы, образованные плазматическими мембранами гепатоцитов.

    В цитоплазме гепатоцитов обнаруживаются обильные депо гликогена и липидов (зернистый вид гепатоцитов после окрашивания гематоксилином и эозином обусловлен отверстиями, оставленными экстракцией липидов из цитоплазмы во время обработки ткани). В цитоплазме также имеются остаточные тельца, содержащие липофусцин. Гладкий эндоплазматический ретикулум довольно обильный, хотя его размер зависит от метаболической активности гепатоцита. Он концентрируется вокруг депо гликогена.В пределах дольки печени имеются морфологические различия при сравнении периферических и центральных гепатоцитов, в наибольшей степени обусловленные особенностями орошения кровью. Например, после пищеварения периферические гепатоциты первыми накапливают гликоген, но они последними мобилизуют этот гликоген, когда в нем нуждается остальная часть тела. Однако накопление жира происходит в первую очередь в центрально расположенных гепатоцитах, которые обычно имеют более обильный гладкий эндоплазматический ретикулум. С другой стороны, шероховатый эндоплазматический ретикулум имеет на 50 % большую поверхность в периферических и медиально расположенных гепатоцитах, чем во внутренней части дольки печени.

    В отличие от других эпителиальных клеток, гепатоциты не прикреплены к базальной мембране. Их базолатеральные мембраны окружены внеклеточным матриксом низкой плотности, синтезируемым самими гепатоцитами. Он облегчает диффузию и обмен молекулами с синусоидами через пространство Диссе или перисинусоидальное пространство, которое представляет собой пространство между фенестрированным эндотелием и гепатоцитами. В этом внеклеточном матриксе отсутствует ламинин, по крайней мере, когда гепатоцит дифференцирован.Однако считается, что ламинин, коллаген IV типа и фибронектин необходимы для правильной дифференцировки гепатоцитов. Гепатоциты соединены между собой щелевыми контактами, а прикреплены адгезивными контактами, десмосомами и плотными контактами.

    Гепатоциты представляют собой поляризованные клетки, т. е. имеются различия между областями, обращенными к желчным канальцам, и областями, близкими к синусоидам (рис. 3).Полярность необходима для правильного функционирования гепатоцита и нарушается при многих патологиях печени. Апикальная область контактирует с желчными канальцами. Как и в апикальном домене многих эпителиальных клеток, в апикальном домене гепатоцитов имеются плотные соединения, которые в этом случае запечатывают и поддерживают целостность желчных канальцев. Апикальная мембрана свернута в микроворсинки, которые значительно увеличивают поверхность мембраны. Апикальная плазматическая мембрана составляет около 13 % всей мембраны гепатоцитов и способна содержать большое количество молекул.Удаление плотных контактов с апикальных доменов приводит к дезорганизации клеточной полярности. Полярность гепатоцитов и желчные канальцы устанавливаются в период развития эмбриона.

    Функциональная полярность основана на неравном распределении транспортеров и других мембранных молекул между апикальным и базолатеральным доменами плазматической мембраны.Например, транспортеры ABC (кассеты, связывающие АТФ) являются одними из наиболее важных апикальных транспортеров в гепатоцитах. Аппарат Гольджи, эндосомы и цитоскелет (микротрубочки и актиновые филаменты) ответственны за дифференцированное распределение молекул между двумя мембранными доменами. Существует два основных пути доставки белков к апикальному домену (рис. 5). а) Из аппарата Гольджи белки (например, АВС-переносчики) направляются везикулами к апикальной плазматической мембране или к рециклирующим эндосомам, которые функционируют как посредники между аппаратом Гольджи и плазматической мембраной.б) Другие белки следуют по пути трансцитоза, перемещаясь сначала к базолатеральным мембранам, затем они заключаются в эндоцитозные везикулы по направлению к эндосомам, где они снова упаковываются в везикулы и отправляются на апикальную плазматическую мембрану. Более редким является путь, включающий экзоцитоз лизосом, например, таким путем доставляются транспортеры меди.

    Рисунок 5. Везикулярные пути к апикальной плазматической мембране.Ответ: Трансцитоз. Однопроходные трансмембранные белки входят в состав везикул аппарата Гольджи. Эти везикулы сливаются с базолатеральными мембранами, а затем белки снова включаются в эндоцитарные везикулы, которые сливаются с эндосомами. Наконец, белки включаются в эндосомальные везикулы по направлению к апикальной плазматической мембране гепатоцита. Б: Прямой путь. Транспортеры ABC доставляются непосредственно в везикулах из аппарата Гольджи к апикальной плазматической мембране. C: Промежуточные эндосомы. Транспортеры ABC также могут быть сначала нацелены на промежуточные эндосомы, а затем упакованы в везикулы, которые перемещаются от эндосом к плазматической мембране (Adapated from Gissen and Arias, 2015).

    2. Функции

    Основная функция гепатоцитов заключается в метаболизме веществ, поступающих в результате пищеварения. Печень орошается воротной веной, которая собирает молекулы, образующиеся в результате пищеварения в кишечнике. Гепатоциты также активно участвуют в детоксикации потенциально вредных молекул. С другой стороны, гепатоциты синтезируют желчь, которая в конечном итоге попадает в кишечник и способствует пищеварению. Для метаболизма молекул в результате пищеварения гепатоциты располагаются в привилегированном месте в печени: в контакте с синусоидами, по которым перевариваются молекулы.Их плазматические мембраны также образуют желчные канальцы, отводящие желчь из долек печени.

    Уровень глюкозы. Гепатоциты получают молекулы глюкозы, поступающие из пищеварительного тракта, и хранят их в виде гликогена, который мобилизуется, когда организму требуется энергия. Гликоген обычно находится вблизи эндоплазматического ретикулума, поскольку в этой органелле находится фермент глюкозо-6-фосфатаза. Глюкозо-6-фосфатаза катализирует глюкозо-6-фосфат, молекулярную форму глюкозы после катаболизма гликогена, и производит свободную глюкозу, которая может выйти из гепатоцита и попасть в кровоток.

    Молекулярный синтез. Желчные соли, помогающие перевариванию жиров, синтезируются гепатоцитами. В гладком эндоплазматическом ретикулуме имеется множество ферментов, участвующих в синтезе холестерина и других липидов. Кроме того, гепатоциты вырабатывают липопротеины, необходимые для транспорта липидов в кровяном русле. Фибриноген для свертывания крови и альбумины плазмы также синтезируются гепатоцитами. В печени мочевина вырабатывается как побочный продукт расщепления белка.Производство и накопление большого количества мочевины в организме может быть вредным. Гепатоциты также хранят витамины А и В и гепарин.

    Липидный обмен. Бета-окисление, участвующее в катаболизме липидов, осуществляется во многих пероксисомах гепатоцитов.

    Детоксикация. Гепатоциты собирают питательные вещества, поступающие в результате пищеварения, но они также первыми получают потенциально токсичные вещества.Этанол алкогольных напитков в основном разлагается в печени, фактически в пероксисомах гепатоцитов. Половина проглоченного алкоголя превращается в ацетальдегид в этих органеллах. В гладком эндоплазматическом ретикулуме есть ферменты, участвующие в деградации или инактивации токсинов и лекарств. В периоды повышенной потребности в выведении токсических веществ, например, при лечении лекарствами или постоянном употреблении алкоголя, эндоплазматический ретикулум может стать крупнейшей органеллой гепатоцита.Лекарства обычно инактивируются путем конъюгации с другими молекулами. Например, глюкозилтрансфераза конъюгирует молекулы с барбитуратами.

    Хранение и регулирование железа. Гепатоциты могут запасать железо, которое концентрируется в цитоплазматических депо в виде железа, связанного с ферритином. Гепатоциты могут захватывать железо несколькими путями: связываться с трансферрином, в составе гемовых групп и из негемовых групп. Трансферрин, связанный с железом, проникает в клетку посредством эндоцитоза, опосредованного рецептором TRF1.Когда эндоцитарные везикулы сливаются с эндосомами, трансферрин высвобождает Fe 3+ , который трансформируется в F 2+ и экструдируется в цитозоль с помощью DMT1 (переносчик двухвалентных металлов 1). Молекулы железа гема также эндоцитируются и перемещаются в цитозоль через эндосомальную мембрану транспортером HRG1. Однако большая часть железа поступает из внеклеточного пространства через транспортер ZIP14, размещенный в плазматической мембране гепатоцитов, обращенной к синусоидам. Попав в цитозоль, железо связывается с ферритином и сохраняется в цитоплазме, поскольку свободное железо токсично.Высвобождение железа из энтероцита опосредуется переносчиком ферропортина, обнаруженным в плазматической мембране вблизи синусоидов.

    После костного мозга печень является вторым по величине центром производства групп гема. Гемовая группа представляет собой простетическую группу (непептидную), присутствующую в нескольких белках для транспортировки кислорода, а также в таких ферментах, как каталазы и пероксидазы, которые защищают от окисляющих веществ.Он также входит в состав митохондриальных и пероксисомальных цитохромов. Большее количество групп гема находится в гемоглобине, который синтезируется в костном мозге. В печени синтез групп гема зависит от количества микросомального цитохрома р450, необходимого клетке, так что большинство этих групп гема являются частью цитохромов р450.

    Гепатоциты выделяют гормон гепсидин, который регулирует системную концентрацию железа в организме.Этот гормон контролирует количество железа в плазме, способствуя интернализации и деградации ферропортина, который является переносчиком железа, обнаруженным в энтероцитах, макрофагах и гепатоцитах. Удаление ферропортина подавляет высвобождение железа из этих клеток. Синтез гепсидина регулируется концентрацией трансферрина-железа в плазме, депо железа в гепатоцитах и ​​воспалением. Эритропоэтическая активность ингибирует высвобождение гепсидина.

    • Библиография ↷

      • Гиссен П., Ариас ИМ.2015. Структурно-функциональная полярность гепатоцитов и заболевания печени. Журнал гепатологии. 63: 1023-1037.

        Кнутсон, доктор медицины. 2014. Взрослые стволовые клетки кишечника: критические факторы эпителиального гомеостаза и регенерации.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.