AMPK信號通路——肥胖癥和II型糖尿病研究新動向
隨著人們生活質量的不斷提高,肥胖患者也越來越多,據統計,每年至少有260萬人因此而死亡。作為威脅生命的最大殺手之一,肥胖會導致多種嚴重影響當代人群健康的代謝疾病,包括高血壓,冠心病以及糖尿病等。為了使肥胖人群免于疾病的困擾,科學家們將更多的關注投入到肥胖癥的機理研究和治療方法。而AMPK是細胞內ATP水平的能量探測器,AMPK信號通路是調節細胞內ATP供應的信號通路。鑒于AMPK在調節人體糖、脂、蛋白等物質的代謝的中心地位,其被認為是治療肥胖,II型糖尿病的關鍵靶標分子。
AMPK如何影響肥胖和胰島素依賴性糖尿病呢?接下來,我們從以下幾個方面來了解AMPK的活化調節細胞內的糖脂代謝的作用機制以及與肥胖和II型糖尿病的關聯。
一、葡萄糖的攝取
II型糖尿病患者中,胰島素介導的葡萄糖攝取和利用明顯受損,這是由于糖尿病患者骨骼肌細胞內GLUT4的mRNA和蛋白含量降低導致。而骨骼肌細胞膜上的GLUT4可介導葡萄糖進入細胞而進一步被利用。當AMPK激活,可誘導GLUT4向骨骼肌細胞膜轉移,促使更多葡萄糖的轉運到細胞內部并被利用。AMPK降糖作用不受胰島素抵抗的影響,且不通過胰島素信號轉導途徑,見圖1。
二、脂肪酸的氧化
肝臟和骨骼肌中膽固
醇和脂肪酸過度聚集會啟
動或促進II型糖尿病。激活的AMPK可使膽固醇和脂肪酸合成的關鍵酶羥甲基戊二酸輔酶A還原酶(3-Hydroxy-3-Methylglutaryl Coenzyme A Reductase, HMGCR)和乙酰輔酶A羧化酶(Acetyl Coenzyme A Carboxylase, ACAC)磷酸化失活,抑制膽固醇和脂肪酸合成。另外,磷酸化ACC失去活性,導致丙二酰輔酶A量減少,促進脂肪酸的氧化。
三、攝食的調控
在下丘腦中,瘦素和饑餓素均可作用于下丘腦,通過AMPK調節食欲。瘦素Leptin抑制AMPK引起厭食,減少攝食和體重,而饑餓素Ghrelin可激活AMPK,增加食物的攝入。也就說,AMPK在中樞和外周的作用是截然相反的。
綜上所述,由于AMPK對糖脂代謝的重要調控作用,AMPK及其信號通路是目前研發新型抗II型糖尿病藥物的有效藥理學靶點??茖W家們已研究出一系列間接或直接的AMPK激動劑,包括雙胍類藥物(二甲雙胍),I/II期臨床藥物(阿卡地新,噻吩并吡啶酮類以及吡咯并吡啶酮類)以及最新研制的IP6K1抑制劑TNP等。
以上新動向的關聯產品如下,敬請關注。
Related Compounds | CCC | Item |
GLUT4 | C023 | Glucose Transporter 4 (GLUT4) |
HMGCR | D686 | 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl Coenzyme A Reductase (HMGCR) |
ACAC | B284 | Acetyl Coenzyme A Carboxylase Alpha (ACACa) |
D660 | Acetyl Coenzyme A Carboxylase Beta (ACACb) | |
Leptin | A084 | Leptin (LEP) |
Ghrelin | A991 | Ghrelin (GHRL) |
看完以上簡單介紹,有意愿進一步探討AMPK信號通路和開展關聯實驗,歡迎聯系武漢云克隆www.cloud-clone.us.