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조영은
조영은 (Young-Eun Cho) 저자 이메일 보기
National Institutes of Health (NIH), 안동대학교
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Fructose Promotes Leaky Gut, Endotoxemia and Liver Fibrosis through CYP2E1‐Mediated Oxidative and Nitrative Stress
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Abstract

Fructose intake is known to induce obesity, insulin resistance, metabolic syndrome and non‐alcoholic fatty liver disease (NAFLD). We aimed to evaluate the effects of fructose drinking on gut leakiness, endotoxemia, and NAFLD and study the underlying mechanisms in rats, mice, and T84 colon cells. The levels of ileum junctional proteins, oxidative stress markers and apoptosis‐related proteins in rodents, T84 colonic cells and human ileums were determined by immunoblot, immunoprecipitation, and immunofluorescence analyses. Fructose drinking caused microbiome change, leaky gut, and hepatic inflammation/fibrosis with increased levels of nitroxidative stress marker proteins cytochrome P450‐2E1 (CYP2E1), inducible nitric oxide synthase, and nitrated proteins in small intestine and liver of rodents. Fructose drinking significantly elevated plasma bacterial endotoxin levels likely resulting from decreased levels of intestinal tight junction (TJ) proteins (ZO‐1, occludin, claudin‐1, and claudin‐4), adherent junction (AJ) proteins (β‐catenin and E‐cadherin), and desmosome plakoglobin along with α‐tubulin in wild‐type rodents but not in the fructose‐exposed Cyp2e1‐null mice. Consistently, decreased intestinal TJ/AJ proteins and increased hepatic inflammation with fibrosis were observed in autopsied obese people compared to lean individuals. Furthermore, histological and biochemical analyses showed markedly elevated hepatic fibrosis markers proteins in fructose‐exposed rats compared to controls. Immunoprecipitation followed by immunoblot analyses revealed that intestinal TJ proteins were nitrated and ubiquitinated, leading to their decreased levels in the fructose‐exposed rats.

Conclusion: These results showed for the first time that fructose intake causes protein nitration of intestinal TJ and AJ proteins, resulting in increased gut leakiness, endotoxemia and steatohepatitis with liver fibrosis in a CYP2E1-dependent manner.

Keywords : fructose drinking, leaky gut, endotoxemia, nonalcoholic steatohepatitis, CYP2E1, oxidative and nitrative stress

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2019년 04월 (BRIC 등록일 2019-04-11)
- 연구진: 국내+국외 연구진
- 분야: Medicine
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  댓글 1
회원작성글 journi79  (2019-06-16 15:24)
연구에 대한 교수님의 열정을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 많은 부분에서 참 공감가는 인터뷰네요~ 앞으로도 좋은연구와 더불어 교수님처럼 훌륭한 연구자들을 많이 양성하시기 바랍니다~!!
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