作為機體的主要能量來(lái)源,血糖的維持對機體的整體健康和代謝穩態(tài)至關(guān)重要。血糖水平主要由在脊椎動(dòng)物中高度保守的胰高血糖素受體(glucagon receptor,GCGR)家族調控。
然而,與其他脊椎動(dòng)物相比,鳥(niǎo)類(lèi)的血糖水平相對較高,但一個(gè)多世紀以來(lái),其調控機制一直不清楚。
2025年3月3日,國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 以加速上線(xiàn)形式發(fā)表了來(lái)自四川大學(xué)華西醫院鄧成教授團隊題為:Constitutively active glucagon receptor drives high blood glucose in birds 的研究論文【1】。
該研究表明,胰高血糖素受體(GCGR)的高表達和組成性活性的結合,驅動(dòng)了鳥(niǎo)類(lèi)的高血糖和體重降低,這可能促進(jìn)了鳥(niǎo)類(lèi)祖先的飛行進(jìn)化。
在這項最新研究中,研究團隊證實(shí),禽類(lèi)的胰高血糖素受體(GCGR)在肝臟中的高表達及其介導的 Gs 信號通路組成性激活,依賴(lài)于受體不同結構域間的協(xié)同作用。在體內實(shí)驗中,在魚(yú)類(lèi),爬行動(dòng)物,鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物中,持續激活的 GCGR 表達通過(guò)下游信號通路的激活導致相應的高血糖、肝臟脂肪的快速利用和高代謝率。
此外,研究團隊在雞的近端基因區域發(fā)現了一個(gè)點(diǎn)突變,導致了 GCGR mRNA 水平降低和體重增加。接下來(lái),研究團隊在小鼠中過(guò)表達了具有適度組成性活性的天然人類(lèi) GCGR 突變體(hsGCGRH339R),結果顯示,高水平表達這種突變體導致了高血糖,同時(shí)減輕體重。
這些發(fā)現表明,胰高血糖素受體(GCGR)的高表達和組成性活性的結合,可能促進(jìn)了鳥(niǎo)類(lèi)祖先的飛行進(jìn)化。
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2025年1月2日,山東大學(xué)基礎醫學(xué)院/高等醫學(xué)研究院孫金鵬教授、四川大學(xué)華西醫院鄧成教授等,在 Cell 期刊發(fā)表了題為:Evolutionary study and structural basis of proton sensing by Mus GPR4 and Xenopus GPR4 的研究論文【2】。
該研究從進(jìn)化、功能和結構角度,闡釋了不同物種 GPR4 在質(zhì)子感知中的共同機制以及物種特異性的獨特機制,進(jìn)一步描述了特定的質(zhì)子感知 GPCR 是如何進(jìn)化以適應不同生物的不同生活方式。
論文鏈接:
1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-08811-8
2. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01380-1
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