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《自然》:裴钢小组发现人体蛋白质传递新机制 |
为相关治疗提供可借鉴新策略,有望成为代谢疾病药物新靶点 |
北京时间今天(1月5日)凌晨1时(伦敦时间4日18时),国际著名学术杂志《自然》在线发表我国科学家一项最新研究成果,它揭示了胰岛素耐受及Ⅱ型糖尿病发生的一种新机制,并向人们提示了潜在的治疗方法。这一发现来自中国科学院上海
研究院生物化学与细胞生物学研究所,是裴钢院士领导的研究组长期科研取得的成果。《自然》杂志审稿认为“这是一项意义重大的工作”。
糖尿病由胰岛素缺乏或耐受所致,分Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅱ型糖尿病约占总病患数90%。与不能产生或只产生少量胰岛素的Ⅰ型糖尿病患者不同,Ⅱ型糖尿病的特点是胰岛素耐受,即患者自身也能产生足量胰岛素,但机体细胞却无法对它作出反应,因此导致糖代谢障碍。目前,全球糖尿病患者超过2.5亿,其中我国患者逾2000万,每年新增近100万,预计到2025年中国糖尿病人数逼近4000万,或居世界第一。
研究表明,正常状态下,胰岛素能激活肌肉、肝脏、脂肪组织中的胰岛素信号通路,从而实现降低血糖的功能。但在Ⅱ型糖尿病病人中,胰岛素的这一重要功能受损,肌肉、肝脏、脂肪组织等对胰岛素敏感性下降,产生胰岛素耐受。胰岛素耐受及Ⅱ型糖尿病发病,与遗传、肥胖、不良生活方式等因素相关,但其分子机制至今尚不清楚。
裴钢研究组发现,人体内存在一种“蛋白质信使”,能够与胰岛素“联络沟通”。这种具有多重功能的信号蛋白名为“β-休止蛋白2”,它可与胰岛素受体结合,形成一种“信号转导复合体”。“蛋白质信使”作为这一信号复合体的结构核心,既负责“联系”上游的胰岛素受体,又负责“联系”下游的激酶信号分子,将两者“偶联”起来,从而促进机体对胰岛素的敏感性,维持正常糖代谢。这位“蛋白质信使”的水平降低或功能缺失,使那种信号复合体无法正常形成,直接导致了胰岛素耐受和疾病发生。裴钢等发现,在Ⅱ型糖尿病模型小鼠体内,“β-休止蛋白2”表达水平显著降低,而人工补充这种蛋白,可有效缓解小鼠胰岛素耐受及相关症状。
学者认为,这项研究不仅揭示了胰岛素耐受和Ⅱ型糖尿病发生的新机制,还为相关治疗提供了可借鉴的新策略,提示“β-休止蛋白2”以及它与胰岛素受体的复合体,有望成为研发胰岛素耐受等代谢疾病药物的新靶点。据悉,此项成果已申请专利。
《自然》杂志审稿意见认为,这项研究工作揭示了β-arrestin(休止蛋白)众多尚未发现的重要生物学功能,利用一系列基因修饰的小鼠研究体内这类蛋白的功能,体现了研究深度和精度。这一工作意义重大,为胰岛素抵抗领域提供了全新概念。
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