Dr Mark Larance från Charles Perkins Center och School of Life and Environmental Sciences vid University of Sydney. Kredit:Stefanie Zingsheim/University of Sydney
Forskning på möss avslöjar en överraskande effekt på fettmetabolismen.
Forskare i Australien har använt state-of-the-art analytiska verktyg för att förstå hur intermittent fasta fungerar på levern för att förhindra sjukdomar. Resultaten kommer att hjälpa medicinska forskare som arbetar inom cancer-, kardiovaskulär- och diabetesforskning att utveckla nya insatser för att minska sjukdomsrisken och upptäcka de optimala intervallen för fasta.
I experiment med möss identifierade forskare under ledning av Dr. Mark Larance vid University of Sydney hur vardagsfasta påverkade proteiner i levern, vilket visade en oväntad inverkan på fettsyrametabolismen och den överraskande rollen som spelas av ett huvudregulatorprotein som kontrollerar många biologiska vägar i levern och andra organ.
"Vi vet att fasta kan vara ett effektivt ingrepp för att behandla sjukdomar och förbättra leverhälsan. Men vi har inte vetat hur fasta omprogrammerar leverproteiner, som utför en mångfald av viktiga metaboliska funktioner, säger Dr. Larance, en Cancer Institute of NSW Future Research Fellow vid Charles Perkins Centre and School of Life and Environmental Sciences vid University of Sydney.
"Genom att studera effekten på proteiner i levern hos möss, som är lämpliga biologiska modeller för människor, har vi nu en mycket bättre förståelse för hur detta händer."
I synnerhet fann forskarna att HNF4-(alfa)-proteinet, som reglerar ett stort antal levergener, spelar en tidigare okänd roll under intermittent fasta.
"För första gången visade vi att HNF4-(alfa) hämmas under intermittent fasta. Detta har konsekvenser nedströms, som att minska mängden blodproteiner vid inflammation eller påverka gallsyntesen. Detta hjälper till att förklara några av de tidigare kända fakta om intermittent fasta, säger Dr. Larance.
Forskarna fann också att fasta varannan dag – där ingen mat konsumerades varannan dag – förändrade metabolismen av fettsyror i levern, kunskap som kunde tillämpas på förbättringar av glukostolerans och reglering av diabetes.
"Vad som är riktigt spännande är att denna nya kunskap om rollen av HNF4-(alfa) innebär att det kan vara möjligt att efterlikna några av effekterna av intermittent fasta genom utvecklingen av leverspecifika HNF4-(alfa)-regulatorer," Dr Larance sa.
Forskningen, publicerad idag i Cell Reports , gjordes i samarbete med Heart Research Institute och Dr. John O’Sullivan vid Royal Prince Alfred Hospital. Dr. O'Sullivan är adjungerad professor vid fakulteten för medicin och hälsa och universitetslektor vid Sydney Medical School.
En teknik som kallas multi-Omics, som tar hänsyn till flera datamängder såsom den totala samlingen av proteiner och gener, användes i studien, vilket möjliggör integration av stora mängder information för att upptäcka nya associationer inom biologiska system.
Dr O'Sullivan sa:"Dessa multi-Omics-metoder ger oss oöverträffad insikt i biologiska system. Vi kan bygga mycket sofistikerade modeller genom att sammanföra alla rörliga delar.”
Multi-Omics-data erhölls vid Sydney Mass Spectrometry, en del av University of Sydneys Core Research Facilities.
Dr Larance sa att informationen nu kan användas i framtida studier för att fastställa optimala fasteperioder för att reglera proteinsvaret i levern.
"Förra året publicerade vi forskning om effekterna av vardagsfasta på människor. Med hjälp av dessa musdata kan vi nu bygga upp förbättrade modeller för fasta för bättre människors hälsa.”
Referens:"Multi-omics Analysis of the Intermittent Fasting Response in Moce Identifies an Unexpected Role for HNF4α" av Luke Hatchwell, Dylan J. Harney, Michelle Cielesh, Kieren Young, Yen Chin Koay, John F. O'Sullivan och Mark Larance, 10 mars 2020, Cellrapporter .
DOI:10.1016/j.celrep.2020.02.051
