ملخص
أوضح الدكتور ليختنشتاين مؤخرًا وجود صلة جديدة بين كيفية تدفق الدم في الأوعية الدموية في الكبد وتوازن الدهون في الكبد. سيعمل مشروع الدكتوراه الذي يقترحه الدكتور ليختنشتاين على إجراء مزيد من البحث في هذا المفهوم البحثي الجديد في الصحة والمرض. سيتم ربط المشروع بين الكيمياء الحيوية والتقنيات الجزيئية الرئيسية في كلية علوم الأغذية والتغذية في جامعة ليدز، وبالتعاون مع كلية الطب.
الوصف الكامليصيب مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) شخصًا واحدًا من كل 3 أشخاص في المملكة المتحدة1. من بين الأمراض الأيضية، يرتبط مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) بشكل مستقل بأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD) ويعد مرض القلب والأوعية الدموية السبب الأكثر شيوعًا للوفاة لدى مريض مرض الكبد الدهني غير الكحولي 2. ونظرًا للعبء العالمي المتزايد بسرعة لمرض NAFLD في جميع أنحاء العالم، فإن المجتمع العلمي يزيد من الجهود ويشحذ الأدوات لتشخيصه في المراحل المبكرة، ولكن العديد من الجوانب البيولوجية التي تربط NAFLD والأمراض القلبية الوعائية غير واضحة. يعد الكبد الدهني مشكلة كبيرة متزايدة لم يتم حلها بعد وترتبط بأمراض القلب والأوعية الدموية، حيث تكون الخلايا البطانية هي المفتاح. أحد الجوانب المهمة المفقودة هو فهم كيفية تأثير القوى الميكانيكية الناتجة عن تدفق الدم على توازن الدهون في الكبد.
الخلايا البطانية، وهي الخلايا المبطنة للأوعية الدموية، تستشعر القوى الميكانيكية الناتجة عن تدفق الدم في الجسم وقد أظهرنا نحن وآخرون أهمية الخلايا البطانية الجيبية للكبد (LSECs) في وظائف الكبد4,5,6. أظهر الدكتور ليختنشتاين ومعاونوه مؤخرًا الدور الفريد لأحد أجهزة الاستشعار الميكانيكية ومستشعرات التدفق المعبر عنها في LSECs، PIEZO1 (PIEZO1)، في التحكم في توازن الدهون 7، وذلك باستخدام PIEZO1 البطاني المحفز الذي يقضي على الفئران. باستخدام طريقة تروية كبد الفأر، أظهرنا أن تغير معدل التدفق الفسيولوجي في مدخل الكبد، يحفز PIEZO1 البطاني، الذي يعزز الفسفرة من سينسيز أكسيد النيتريك 3 (NOS3)، والذي بدوره يقمع Cyp7a1، وهو معدل الحد من الإنزيم في تحويل الكوليسترول إلى حمض الصفراء 7. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها الربط بين الاستشعار الميكانيكي المستحث بالتدفق وتوازن الدهون الكبدية.
يتم تكوين الأحماض الصفراوية بواسطة الكبد ويتم إعادة امتصاصها بشكل فعال عن طريق الأمعاء الدقيقة التي تدخل الدورة الدموية المعوية الكبدية8. يتغير تركيز الأحماض الصفراوية وأنواعها في نموذجنا، مما يشير إلى أن استشعار تدفق الدم ينظم تخليق الأحماض الصفراوية وامتصاص الدهون. ومن النتائج المهمة الأخرى زيادة إفراز الكوليسترول، بما في ذلك تنظيم مستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDLr) في الجزء البعيد من الأمعاء الدقيقة.
الهدف: سيبحث مشروع الدكتوراه في المسار الأساسي وتنظيم استقلاب الكوليسترول في نموذج تروية الأعضاء، خارج الجسم الحي، في سياق الدهون الغذائية ذات الصلة بالتغذية.
المشروع
سيتم استخدام منهج متعدد التخصصات، يستخدم تقنيات الكيمياء الحيوية والتمثيل الغذائي وتقنيات الجسم الحي/خارج الجسم الحي، لدراسة التأثير المعتمد على التدفق على توازن الدهون في الدورة الدموية المعوية الكبدية.
سيقوم طالب الدكتوراه بتمكين البحث باستخدام أساليب تكميلية: علم الدهون (LC-MS، البروفيسور لي روبرتس، LICAMM)، اللطخة الغربية (تنظيم البروتين)، علم الأنسجة (التقطيع بالتبريد على الأنسجة) والنسخ (RNAseq والوقت الحقيقي Q-PCR).
المراجع
[1] موقع هيئة الخدمات الصحية الوطنية على شبكة الإنترنت. مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD). https://www.nhs.uk/condition /non-Alcohol-fatty-liver-disease/(2020).
[2] تارغر، جي، وآخرون.. جي هيباتول 65، 589-600، (2016).
[3] بواسون، ج. وآخرون. جي هيباتول 66، 212-227، (2017).
[4] كاولو، في. وآخرون. ايليف 9, (2020).
[5] لي، ج. وآخرون. طبيعة 515، 279-282، (2014).
[6] هيلشر، إم بي وآخرون. أمراض الجهاز الهضمي 157, 193-209, (2019).
[7] ليختنشتاين وآخرون. تقدم العلوم، في الصحافة.
[8] هوفمان إيه إف آرتش إنترن ميد 22، 2647-2658، (1999).
