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苍蝇体内的酒精代谢产物

在分子水平上,醉酒的途径不是一条直线。它转向了一个中间步骤,一个在早期酒精麻醉研究中被忽略的步骤。根据斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)一项关于酒精麻醉的新研究,当一种膜结合酶产生脂醇代谢产物时,酒精摄入会引起一种“嗡嗡”的感觉,脂醇代谢产物会与神经细胞的下游活动结合并调节其活动。当代谢物磷脂酰乙醇(PEtOH)生成时,它会使神经细胞更容易兴奋,引发酒精的常见嗡嗡声。

苍蝇体内的酒精代谢产物

为了发现这条弯曲的路径,由Scott B. Hansen博士领导的斯克里普斯团队用酒精让果蝇飞行,并追踪分子水平的结果。苍蝇和人一样,也会醉酒。汉森博士指出,苍蝇是一种特别有用的醉酒模型,因为它的基因组比其他动物的要小,而且很容易操纵。

关于酒精敏感性背后新发现的途径的详细发现发表在《分子生物学杂志》(Journal of Molecular Biology)上一篇题为《酒精链长度截断的分子目标》(A Molecular Target for an alcohol Chain-Length Cutoff)的文章中。汉森博士认为,这些发现可能有助于开发一种针对醉酒甚至宿醉的解毒剂。

“在动物中,磷脂酶D (PLD)已经被证明可以产生酒精代谢物,但没有表型表明PLD与麻醉效果有关,”这篇文章的作者写道。“在这里,我们展示了PLD的缺失阻断了黑腹果蝇(果蝇)乙醇介导的过度活跃,表明PLD介导了体内对酒精的行为反应。”

先前的研究已经表明,n-醇诱导麻醉达到特定的链长,然后失去效力——这一观察被称为“链长切断效应”。这种切断效应被认为是由酒精在蛋白质(如离子通道)上的结合位点介导的。然而,目前还不清楚这些长链醇的位置。同样模糊的是能够解释这些位点如何介导截止效应的机制。

在目前的研究中,关键的一步是敲除产生PEtOH代谢物的酶的基因。Scripp团队报告说,这样做可以消除代谢物的信号功能,并防止过度活跃,这是一种与醉酒有关的果蝇行为。

代谢物PEtOH直接与内源性PLD产物磷脂酸在钾通道内的脂结合位点竞争[例如,磷脂酰亚胺]。这篇文章的作者解释道。“这导致了TREK-1中依赖于pd的截止时间。”

汉森博士强调说,这是首次确认这种途径是酒精敏感性的决定因素。这种代谢物是否参与了果蝇在最初的嗡嗡声之后所经历的完全镇静,以及这种途径如何在许多人后来经历的宿醉中发挥作用,还有待观察。汉森博士的团队正在进行更多的研究,以解决这些问题。

汉森博士说:“据了解,这种脂肪醇会在大脑中停留16个多小时,很可能成为目标。”“此外,了解这一途径可以帮助我们理解为什么人们会用酒精来缓解疼痛。”

汉森博士断言:“(我们的发现)肯定导致了在分子水平上对酒精中毒的不同看法。”大多数科学家认为酒精有直接影响。在果蝇体内阻断这种酶表明这是不可能的。

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