《Nature》補腎？如何重編程身體能量之路？

　　腎臟的作用是過濾血液中的廢物和多余液體，通過尿液將不安全分子排出體外，當腎臟受損，廢物在體內堆積，嚴重的情況可能致死。

　　新發現包括一條通過重編程自我新陳代謝以挽救受損腎臟的途徑。糖酵解過程將葡萄糖轉化為能量，新研究表明，當組織受到損傷，身體就會將這條途徑切換為修復受損細胞途徑。

　　迄今為止，我們對身體在能量產生（為了獲得最大性能）和修復（受傷后）之間的轉換機制還不是很理解。通常，身體很少最大化修復潛能，反而更常見的是傾向能源生產。

　　11月29，《Nature》雜志發表的這篇文章，科學小組找到了加強切換的開關，產生一系列組織修復分子成功地阻止了小鼠腎臟疾病發展。

　　“受傷時，身體會減少使用糖類產能，取而代之的利用糖來修復，”Stamler說。“我們的結果顯示，我們可以通過將葡萄糖從能量生產途徑分流到保護修復途徑來控制和放大這個過程。通過‘推一把’身體自我療傷，我們改善了受傷動物的壽命，可以把這種策略看作未來治療受損組織的新路線藍圖。”

　　細胞將脂肪、糖和蛋白質分解成葡萄糖時，三種物質都會先轉化為中間產物，然后進入線粒體。Stamler課題組報告，受傷組織的情況非常不同，例如腎臟組織，身體觸發了 一個“B計劃”，將葡萄糖轉化成了另外一個新分子，然后帶著細胞走向修復之路。

　　控制葡萄糖走哪條路的關鍵物質名為PKM2蛋白。失活PKM2導致細胞修復顯著增加，能量生產隨之減少。在疾病或受傷后，動物試圖禁用PKM2蛋白，以便將葡萄糖轉移給修復途徑。“在實驗中，我們放大了抑制作用，小鼠腎臟損傷有了更明顯的修復效果。”

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　　組織修復的關鍵分子之一，一氧化氮（NO），是眾所周知的腎臟和其他組織保護傘，它也是心臟病藥硝酸甘油的活性組分，人們一直認為NO通過擴張血管發揮作用。但是，新研究中，研究小組發現NO附著在輔酶A這種與糖酵解和能量生產有關的關鍵分子上，結合并轉運NO給許多不同的蛋白質，包括呈遞給PKM2用以關閉它們。這就是腎臟細胞決定“修復”還是“產能”的思路。

　　除了發現給PKM2添加NO可以激活修復以外，研究小組發現，還有一種名為AKR1A1的蛋白負責將PKM2上的NO去除，重新激活強大的能量生產過程。在愈合完成后，這種逆轉使葡萄糖有效地轉化為燃料，這就是為什么大病恢復以后，機體能夠重新獲得進行劇烈運動的能力。

　　當研究人員失活AKR1A1，腎臟一直處于修復模式并受到高度保護，以免疾病侵襲。

　　據估計，美國有3000萬人（約占總人口的15%）患有腎病。病因來自高血壓、糖尿病以及心臟導管插入術使用的化療和染料。

　　因此，我們的目標是開發抑制PKM2或AKR1A1的藥物，為全世界數百萬患有各種疾病的患者開啟重生之路。