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厦大教授课题组破解葡萄糖感受的机制
编辑:李源远 来源:宁海网 2017-07-20 10:10:40 我要评论

  北京时间今日凌晨,著名学术杂志《自然》发表了厦门大学林圣彩教授课题组的一项研究成果,他们发现了生理状态下机体感受葡萄糖水平并调节代谢模式的机制,即醛缩酶和果糖1,6-二磷酸介导了AMPK响应葡萄糖。

  而醛缩酶作为一个全新的药物靶点,很可能可以通过激活AMPK,治疗糖尿病、肥胖、癌症,以及延长人类寿命。

  破解葡萄糖感受的机制

  对于生物体而言,在生活中,体内葡萄糖水平的波动很常见,当饥饿引起葡萄糖水平下降,“代谢的核心调节者”——AMPK就会被激活,它能控制细胞新陈代谢平衡,决定身体中的脂肪是储存还是燃烧。

  此前的研究表明,葡萄糖水平下降引起细胞内的能量分子ATP含量下降,进而引起另一代表低能量状态的分子AMP水平的上升,并由AMP直接激活AMPK,维持新陈代谢平衡。

  但林圣彩教授课题组研究发现,无论是在不含葡萄糖的细胞培养条件下,还是在饥饿的低血糖的动物体内,都不能观测到AMP水平的上升,这说明了机体有一套不为人知的、独立于AMP的感应葡萄糖水平的机制。

  在进一步的研究中他们揭示了这一完整过程:葡萄糖水平下降将引起葡萄糖代谢物——果糖1,6-二磷酸水平的下降,该过程进一步地被糖酵解通路上的代谢酶——醛缩酶感应,后者将启动林圣彩教授课题组先前发现的激活AMPK的溶酶体途径,进而介导AMPK的激活。

  简而言之,就是醛缩酶和果糖1,6-二磷酸介导了AMPK响应葡萄糖。

  对研究糖尿病意义重大

  林圣彩教授进一步把葡萄糖水平总结为一种“状态信号”,以区别于传统的“能量信号”。他介绍,葡萄糖的存在本身就是一种“状态”,可以引起一系列生理生化反应。葡萄糖水平对机体代谢的调节不需要“绕道”能量水平,而是可以直接地被感应,进而行使作用。

  对于生物体来说,能量水平的稳定是至关重要的,ATP水平的下降对机体的伤害是巨大的,因此等到能量水平下降再作出应激反应很可能为时已晚。“状态信号”的存在使得机体能够“前瞻性”地应对复杂的外界条件和各种应激压力,保证生命活动的有序进行。

  而醛缩酶作为一个全新的药物靶点,很可能可以通过激活AMPK,治疗糖尿病、肥胖、癌症,以及延长人类寿命。

  林圣彩教授认为,其市场潜力也是巨大的,主要因为:AMPK功能强大,但目前为止针对AMPK为靶点的药物非常少,而且效果不好。这个研究弄清了一个调节AMPK的重要靶点和机制,将提供一种制造药物的新思路,完成以前所有AMPK激活剂无法完成的“使命”,满足各种不同人群的需求。(记者梁静 实习生庄子悦 通讯员欧阳桂莲 文/图)

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