10月11日,《Cell Metabolism》期刊新發(fā)表了這一篇題為“Protein Kinase C Epsilon Deletion in Adipose Tissue, but Not in Liver, Improves Glucose Tolerance”的文章,揭示了一種關(guān)鍵酶——蛋白激酶C ε(protein kinase C epsilon,PKCε)在糖尿病中的代謝細節。這一研究由澳大利亞Garvan醫學(xué)研究所的副教授Carsten Schmitz-Peiffer及其團隊完成。
一個(gè)驚人發(fā)現
PKCε是一種細胞質(zhì)酶,調控糖代謝。過(guò)去的研究認為,PKCε在肝 臟組織中活躍,通過(guò)磷酸化胰島素受體抑制胰島素。
然而,最新研究卻揭示,這一促成糖尿病的關(guān)鍵分子主要來(lái)源并不是于肝 臟或者胰 腺。
通常,科學(xué)家們會(huì )使用高脂肪飲食(HFD)誘導小鼠發(fā)生2型糖尿病,促使大多數小鼠變得“葡萄糖不耐受”——進(jìn)食后無(wú)法控制血糖。特別是,肝 臟變得“胰島素抵抗”——不再對胰 島素積極響應。
10年前,Carsten Schmitz-Peiffer發(fā)現PKCε對糖尿病的發(fā)展很重要。他們證實(shí),完全不表達PKCε的突變小鼠不會(huì )發(fā)生類(lèi)似于糖尿病的癥狀,即便它們處于其他正常小鼠易患糖尿病的環(huán)境中。
“我們發(fā)現,完全不表達PKCε的小鼠即便食用高脂肪食物,也不會(huì )發(fā)生葡萄糖不耐癥(glucose intolerant)。”Carsten Schmitz-Peiffer表示道。
讓他們意外的是,當去除肝 臟中表達的PKCε,這些突變小鼠并未按照過(guò)去的理論那樣不發(fā)生糖尿病。在最新的研究中,這些突變小鼠高在脂肪喂食之后竟然出現了血糖不耐癥。
一個(gè)新的答案:脂肪
如果不是肝 臟,那么PKCε是在哪里促成葡萄糖不耐癥?
最新研究發(fā)現,當將脂肪組織中產(chǎn)生的PKCε完全清除,小鼠則不會(huì )發(fā)生葡萄糖不耐癥。這意味著(zhù),PKCε促成糖尿病的工作場(chǎng)所并不是肝 臟,而是在脂肪組織。
PKCε在多個(gè)組織中都有表達,但是,最新研究賦予了脂肪組織一個(gè)新功能,也進(jìn)一步解析了肥胖與糖尿病高風(fēng)險之間關(guān)聯(lián)的原因。
變化
最新研究發(fā)現,當存在和缺乏PKCε時(shí),脂肪細胞在形狀和大小上會(huì )表現出差異。
“在顯微鏡下,脂肪細胞會(huì )非常不同。” Carsten Schmitz-Peiffer表示道,“當脂肪組織不表達PKCε時(shí),高脂肪喂食的小鼠脂肪細胞大部分都較小且健康。相反,表達PKCε的高脂肪喂食小鼠(伴隨有葡萄糖不耐癥),其脂肪細胞多是不健康、腫脹的,很難獲得氧氣且容易發(fā)炎。”
Carsten Schmitz-Peiffer認為,這一變化可能會(huì )對糖尿病產(chǎn)生廣泛而復雜的影響。“我們知道,脂肪組織不僅僅儲存脂肪。”他解釋說(shuō),“它是非常活躍的器官,釋放許多信號/分子至身體其他的組織。PKCε影響脂肪細胞的健康,這意味著(zhù)它會(huì )進(jìn)一步改變脂肪細胞傳遞的信號、釋放的分子,后者會(huì )在肝 臟等器官組織中發(fā)揮作用,進(jìn)而干擾葡萄糖代謝。”
抑制PKCε
這一最新研究為通過(guò)靶向PKCε治療糖尿病的藥物開(kāi)發(fā)提供了新的線(xiàn)索。Schmitz-Peiffer教授正和Monash醫藥研究所的Ray Norton教授、Jonathan Baell教授合作,基于藥物研發(fā)平臺開(kāi)發(fā)一種口服多肽,用于抑制PKCε的活性。
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