网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

STTT:果糖伤肾新机制!中国科学家发现,游离果糖可以直接破坏线粒体功能,导致足细胞功能障碍和肾小球损伤

0
分享至

*仅供医学专业人士阅读参考

在现代食品工业中,高果糖玉米糖浆等添加果糖的摄入量已远超人类演化的适应极限,成为肥胖、代谢综合征、脂肪肝和慢性肾脏病(CKD)全球流行的重要推手。

长期以来,科学界普遍认为果糖诱导的线粒体损害主要源于其细胞内分解代谢所产生的有害中间代谢产物(如1-磷酸果糖,F-1-P)。未被代谢的游离果糖是否能直接作为信号分子、靶向线粒体核心复合物并触发功能缺陷,一直是未解之谜。

今日,STTT发表了来自我国南京大学孔令东/方雷/程旭、清华大学杨茂君科研团队的论文,研究者们首次证实,游离果糖能直接靶向线粒体外膜转位酶(TOM)复合物的核心调控亚基TOM22,使TOM 复合物发生关键三维构象重构,特异性阻断了细胞质合成的线粒体核糖体亚基运入线粒体。这导致线粒体内翻译受阻,呼吸链功能崩溃,最终引发足细胞病变与肾小球损伤。


在肾脏中,肾小球足细胞作为高度分化的终末上皮细胞,依赖丰富的线粒体提供高能ATP以维持肾小球滤过屏障的完整性。

研究团队在肾小球足细胞中开展了化学蛋白质组学筛选。通过质谱分析,在鉴定出的72个果糖直接结合靶蛋白中,线粒体外膜蛋白TOM22不仅在富集显著性上高居首位,且质谱得分最高,成为最核心的候选靶点。

实验测得,果糖与TOM22及TOM复合物的解离常数(KD)分别为30.91±3.28 μM 和28.08±5.82 μM。与之形成鲜明对比的是,葡萄糖和核糖等其他糖类均不与TOM22发生结合。

由于足细胞中果糖转运体和代谢酶的表达水平极低,导致细胞内未降解的游离果糖水平相对较高,使其更易与TOM22接触并直接发生作用。

冷冻电镜下可以观察到,果糖以开链构象结合在TOM复合物位于线粒体膜间隙侧中心的带正电口袋中,TOM22-K105残基位于口袋边缘,是果糖招募与稳定结合的关键。果糖的占位直接破坏了TOM22-E102与TOM40-K330之间高度保守的静电吸引,引发了转运通道中TOM40片段的构象改变。

线粒体定量蛋白质组学分析结果显示,果糖并没有改变TOM复合物本身的丰度,但导致线粒体核糖体蛋白(如MRPS10、MRPS23、MRPL22、MRPL37、MRPL41、MRPL43等)的入膜转运持续且显著地减少。

这导致由线粒体DNA编码、直接依赖线粒体核糖体进行翻译的13个呼吸链关键蛋白质的表达量严重降低,足细胞线粒体嵴完全消失、膜结构断裂、呈现高度碎片化和空泡化,足细胞的基础呼吸、最大呼吸、ATP产量及备用呼吸能力全面下调。

研究团队培育出了肾小球足细胞特异性Tomm22 K105A基因敲入小鼠,使TOM22无法再与果糖结合。给小鼠60%高果糖饮食喂养12周,相较野生型小鼠的严重足细胞病变,K105A突变小鼠表现出了极强的抵抗性,肾小球系膜扩张和足突病变被显著遏制,尿白蛋白及血清尿素氮、血肌酐等生理和病理指标完全恢复至对照组水平,线粒体内的线粒体核糖体蛋白水平和氧化磷酸化(OXPHOS)功能基本无损。

TOM在各种细胞中普遍表达,本研究发现的机制也不仅限于足细胞。未来,开发能够靶向阻断果糖-TOM22结合的特异性小分子,将有望在不干扰正常糖代谢的前提下,精准防治因高果糖引起的慢性肾脏病、非酒精性脂肪肝以及某些会下调代谢酶以促使游离果糖损害线粒体的恶性肿瘤,为患者带来精准治疗的新曙光。

欢迎大家关注我们在小宇宙上的播客栏目——药研片语,

欢迎大家前去收听并与我们交流~

参考资料:

[1]Wu, Wenyuan, et al. "Fructose Directly Remodels the Translocase of the Outer Membrane to Impair Oxidative Phosphorylation in Podocytes." Signal Transduction and Targeted Therapy, vol. 11, no. 1, 2026, p. 332. Crossref, https://doi.org/10.1038/s41392-026-02896-x.


本文作者丨代丝雨

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
唯一女候选人成为新总统,强势获得71票!反对派集体抵制依旧失败

唯一女候选人成为新总统,强势获得71票!反对派集体抵制依旧失败

铁锤简科
2026-09-04 13:19:54
乌克兰接收首批莱茵金属“天空骑士35”自行高炮 大幅提升战斗力

乌克兰接收首批莱茵金属“天空骑士35”自行高炮 大幅提升战斗力

hawk26讲武堂
2026-09-04 13:22:35
中方接到消息,帕劳总统通令友国,统一反华战线,已邀美军介入

中方接到消息,帕劳总统通令友国,统一反华战线,已邀美军介入

泠泠说史
2026-09-05 02:09:49
“小宝探花”案件回顾:疯狂约会上百名女性,一人拍摄,一人贩卖

“小宝探花”案件回顾:疯狂约会上百名女性,一人拍摄,一人贩卖

就一点
2025-12-30 21:32:02
事关全体退休人员!高层会议定调,除了养老金,还有3 件民生大事

事关全体退休人员!高层会议定调,除了养老金,还有3 件民生大事

李博世财经
2026-09-04 11:50:57
青岛女子逛博物馆,忽然手指一件文物说:这大碗是不是缺个盖子?在我家里呢

青岛女子逛博物馆,忽然手指一件文物说:这大碗是不是缺个盖子?在我家里呢

收藏大视界
2026-09-03 22:13:07
武大女教授被实名举报,男方系安徽大学副校长?安徽大学回应

武大女教授被实名举报,男方系安徽大学副校长?安徽大学回应

大风新闻
2026-09-04 13:22:03
海口一餐厅发生火灾致6死3伤,知情人称起火门面有1000多平方米,最近一个月正在装修

海口一餐厅发生火灾致6死3伤,知情人称起火门面有1000多平方米,最近一个月正在装修

极目新闻
2026-09-03 20:36:06
1.5亿人恐失眠,2026楼市传来坏消息,房奴们可能要迎接苦日子了?

1.5亿人恐失眠,2026楼市传来坏消息,房奴们可能要迎接苦日子了?

巢客HOME
2026-09-04 05:35:05
天妒英才!龚爽37岁病逝,私生活曝光,她的“坏习惯”或成催命符

天妒英才!龚爽37岁病逝,私生活曝光,她的“坏习惯”或成催命符

草莓信箱
2026-09-05 02:29:10
蒋介石初次携宋美龄前去拜见杜月笙,杜月笙看了她落座的姿态后,悄悄跟心腹说了一番话,没想到这话成了他一辈子最准的预言

蒋介石初次携宋美龄前去拜见杜月笙,杜月笙看了她落座的姿态后,悄悄跟心腹说了一番话,没想到这话成了他一辈子最准的预言

磊子讲史
2026-08-15 18:39:40
王楚钦退赛!松岛辉空有望成为日本首位+史上最年轻男单世界第1

王楚钦退赛!松岛辉空有望成为日本首位+史上最年轻男单世界第1

念洲
2026-09-04 13:37:49
爆裂!尼克斯炸了!阴阳合同,下一个伦纳德...

爆裂!尼克斯炸了!阴阳合同,下一个伦纳德...

体育新角度
2026-09-04 12:51:43
武汉大学接到举报15天,两个女儿被逼疯:离开家的教授父亲在哪?

武汉大学接到举报15天,两个女儿被逼疯:离开家的教授父亲在哪?

梁蜱爱玩车
2026-09-04 15:09:04
“好像被割一样痛”!母子俩草地休憩后,全身莫名刺痛,医生从皮肤里挑出近30处“细针”

“好像被割一样痛”!母子俩草地休憩后,全身莫名刺痛,医生从皮肤里挑出近30处“细针”

环球网资讯
2026-09-04 19:23:18
武大女教授曾某出轨真实原因曝光,两人真大胆,交往细节幼稚可笑

武大女教授曾某出轨真实原因曝光,两人真大胆,交往细节幼稚可笑

刘哥谈体育
2026-09-05 03:06:38
家里有电视赶紧调!不用办宽带,高清台直接免费看

家里有电视赶紧调!不用办宽带,高清台直接免费看

小柱解说游戏
2026-09-04 08:05:19
当时不少蒙古考察日记提到,蒙古人性交较为随意,染病者也很多!

当时不少蒙古考察日记提到,蒙古人性交较为随意,染病者也很多!

搜史君
2026-09-04 15:50:15
看完我家那闺女才懂,陈妍希陈晓离婚另有隐情,岳母一语道破

看完我家那闺女才懂,陈妍希陈晓离婚另有隐情,岳母一语道破

陈意小可爱
2026-09-04 15:31:38
闭门两小时,美国痛批高市早苗:日本要死自己死,别拉美国下水

闭门两小时,美国痛批高市早苗:日本要死自己死,别拉美国下水

花小猫的美食日常
2026-09-04 16:42:03
2026-09-05 06:47:00
奇点网 incentive-icons
奇点网
链接全球创新医疗
3331文章数 72570关注度
往期回顾 全部

健康要闻

脑梗取栓成功≠活下来,还有这三关

头条要闻

受试者试药死亡 知名公司董事怼记者:滚开 烦不烦

头条要闻

受试者试药死亡 知名公司董事怼记者:滚开 烦不烦

体育要闻

小卡来去10首轮,快船7年彩礼一场空

娱乐要闻

古天乐公司欠债1.49亿

财经要闻

姚洋:刺激消费要守住两个“大西瓜”

科技要闻

OpenAI深夜王炸!GPT-6 Astra来了

汽车要闻

搭载天枢领航Ultra 长安启源Q06预售14.79万元起

态度原创

家居
房产
亲子
教育
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

房产要闻

TOP10房企卖了350亿!海南楼市,最新榜单出炉!

亲子要闻

小怪兽猜甜筒,小小奥猜胡萝卜,结果是小火箭

教育要闻

动角新定义题型,一个视频学会!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版