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    Mol Cell:浙江大学孟卓贤研究组揭示骨骼肌细胞调控全身葡萄糖稳态的新机制

    摘要 : 2017年5月4 日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Molecular Cell》在线发表了浙江大学医学院孟卓贤研究员和美国密歇根大学林建德研究组合作的一篇研究论文

    亚美娱乐app www.yynm360.com  2017年5月4 日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Molecular Cell》在线发表了浙江大学医学院孟卓贤研究员和美国密歇根大学林建德研究组合作的一篇研究论文,论文题为“Glucose sensing by skeletal myocytes couples nutrient signaling to systemic homeostasis”。研究论文被选为当期封面文章,研究揭示了骨骼肌细胞中存在一条葡萄糖感受信号通路,在全身血糖稳态的调控中发挥重要作用。孟卓贤研究员为论文第一作者,林建德研究员为论文通讯作者。

    糖尿病是由胰岛素分泌不足或者功能障碍引起的全身性代谢紊乱综合征。糖尿病已成为继肿瘤和心脑血管疾病之后严重危害人类健康的第三大慢性疾病。但是迄今为止,糖尿病的发病机制仍不清楚,治疗效果远不理想。

    骨骼肌作为正常人体最大的器官之一,负责高达80%餐后葡萄糖的摄取。骨骼肌葡萄糖摄取和利用障碍在2型糖尿病发生发展过程中起关键作用。传统观点认为,进食后血糖水平升高,胰岛beta细胞首先感受血糖水平变化,分泌胰岛素,进而促进外周组织如骨骼肌摄取葡萄糖,使血糖维持在正常范围。但是,骨骼肌细胞是否能够直接感受血糖水平变化,调控骨骼肌细胞本身对葡萄糖的利用和全身血糖稳态尚不清楚。孟卓贤研究员首次发现骨骼肌细胞中存在一条以染色质重塑因子BAF60c及其下游靶分子Deptor/AKT为核心成员的葡萄糖感受信号通路,能够直接感受餐后血糖浓度的变化,与传统的胰岛素信号通路协同作用,共同维持全身血糖稳态。该葡萄糖感受通路功能障碍是2型糖尿病高血糖发生的关键机制,是目前临床上广泛使用的糖尿病治疗药物磺脲类药物的作用靶点。

    该研究在细胞和分子水平证实,与胰岛beta细胞类似,葡萄糖通过ATP敏感性钾通道及其下游钙离子信号激活骨骼肌细胞的葡萄糖感受通路。进一步动物实验发现,骨骼肌特异性BAF60c转基因激活该葡萄糖感受通路能够显著改善小鼠餐后高血糖和高脂饮食引起的糖尿病。相反,骨骼肌特异性BAF60c敲除小鼠表现为餐后高血糖和糖耐量受损,且更容易发生高脂饮食引起的糖尿病。本研究打破了传统观点,揭示骨骼肌细胞中存在葡萄糖感受通路,能够直接感受血糖水平的动态变化,在正常餐后血糖的维持和糖尿病高血糖发生发展过程中发挥重要作用。这一发现有助于进一步阐明2型糖尿病的发病机制,为糖尿病的治疗提供新的靶标。

    01-1493947439-59965

    骨骼肌细胞葡萄糖感受通路

    原文链接:

    Glucose Sensing by Skeletal Myocytes Couples Nutrient Signaling to Systemic Homeostasis

    原文摘要:

    Skeletal muscle is a major site of postprandial glucose disposal. Inadequate insulin action in skeletal myocytes contributes to hyperglycemia in diabetes. Although glucose is known to stimulate insulin secretion by β cells, whether it directly engages nutrient signaling pathways in skeletal muscle to maintain systemic glucose homeostasis remains largely unexplored. Here we identified the Baf60c-Deptor-AKT pathway as a target of muscle glucose sensing that augments insulin action in skeletal myocytes. Genetic activation of this pathway improved postprandial glucose disposal in mice, wheras its muscle-specific ablation impaired insulin action and led to postprandial glucose intolerance. Mechanistically, glucose triggers KATP channel-dependent calcium signaling, which promotes HDAC5 phosphorylation and nuclear exclusion, leading to Baf60c induction and insulin-independent AKT activation. This pathway is engaged by the anti-diabetic sulfonylurea drugs to exert their full glucose-lowering effects. These findings uncover an unexpected mechanism of glucose sensing in skeletal myocytes that contributes to homeostasis and therapeutic action.

    来源: Molecular Cell 浏览次数:0

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