自噬,是一种进化上非常保守的溶酶体介导的生物降解过程,是对细胞自身废物的回收再利用,对细胞内稳态具有重要的调控作用,因此,自噬失调往往参与到了多种代谢性疾病的发病过程中,如: 等。然而,自噬调节机体代谢的机制目前尚不清楚。
自噬,是一种进化上非常保守的溶酶体介导的生物降解过程,是对细胞自身废物的回收再利用,对细胞内稳态具有重要的调控作用,因此,自噬失调往往参与到了多种代谢性疾病的发病过程中,如: 等。然而,自噬调节机体代谢的机制目前尚不清楚。
近期,美国西北大学的研究人员在《Cell Reports》发表了题为“The autophagy protein Becn1 improves insulin sensitivity by promoting adiponectin secretion via exocyst binding”的论文。他们表示,自噬蛋白Beclin 1通过囊外结合促进脂联素分泌,能提高胰岛素敏感性。自噬在许多过程中起着关键作用:清除寿命较长且错误折叠的蛋白质、清理损伤的细胞器、调节细胞的生长和代谢等。自噬的主要调节因子是一种特殊的蛋白质,Beclin 1/Becn1。
Beclin 1通过参与到激素脂联素(adiponectin)的通路中来使得细胞对胰岛素变得敏感,虽然该过程的某些方面需要进一步研究,但这种机制可以用于治疗 患者的胰岛素耐受。
在正常的生物体中,Beclin 1只有在某些应激条件下才会被激活,比如缺乏营养或氧气。Beclin 1的激活会触发自噬,使功能失调的细胞结构重新循环,并有望改善最初触发这一过程的压力因素。
在之前的一项研究中,研究人员用Beclin 1基因突变改造小鼠,增强其功能。他们发现,这些老鼠除了延缓心脏和肾脏的衰老外,寿命也延长了;同时,这些小鼠对葡萄糖会变得不耐受,但对胰岛素会更加敏感。
在目前的研究中,研究人员测定了Beclin 1增强小鼠机体的血液相关参数,发现了高水平的脂联素。脂联素是一种胰岛素增敏激素(An Insulin-sensitizing Hormone),有助于激活AMPK代谢途径,是一种有助于新陈代谢的一般调节因子。Beclin 1调节脂联素分泌
敲除脂联素受体阻止了AMPK的激活和随后的胰岛素反应的增敏,所以研究人员试图检查起作用的精确机制。
他们发现Beclin 1是罪魁祸首:在正常小鼠中,Beclin 1主要与其他抑制分子结合,只有在激活时才释放。在自噬增强的突变小鼠中,有更多的“自由的”Beclin 1蛋白,产生更大的蛋白质库,以便转移到脂联素小泡中,促进它们分泌到血液中,并提高胰岛素敏感性。Beclin 1改善胰岛素敏感性和糖耐量
他们表示,胰岛素分泌B细胞中过度激活Beclin 1可能有害。因为它会减少机体胰岛素的储存,但激活脂肪细胞中的Beclin 1和脂联素分泌可以使 患者对胰岛素敏感。这是通过一种小分子激动剂来特异性激活脂联素途径,或通过Beclin 1间歇性促进自噬,或通过另一种自噬诱导物(如禁食和体育锻炼)来实现。
作者说:“与储存胰岛素的B细胞相比,脂肪等代谢组织对自噬更敏感,所以如果你间歇性地快速运动或锻炼,它可以比身体其他部位更早地激活脂肪的自噬,对新陈代谢有益。”
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