一项由WEHI（沃尔特和伊丽莎·霍尔医学研究所）研究人员主导的突破性发现，揭示了身体可能直接控制储存糖分的新生物学机制，这一发现颠覆了数十年来科学界对糖原代谢的理解。

这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究，详细描述了一种潜在的直接减少体内储存糖原的方法。这一发现不仅挑战了长期以来被视为“已完全理解”的生物学概念，也为多种与糖原过量积累相关的疾病治疗开辟了新方向，包括糖尿病、心脏病以及一些目前缺乏有效治疗方法的罕见疾病。

研究核心在于，科学家们首次发现泛素（ubiquitin）——一种此前主要因标记受损蛋白质进行回收或清除而闻名的蛋白质——能够直接调控糖原。这一发现是首次在人类中证实泛素可以调节糖原，彻底改变了超过50年的科学认知。通过一项名为“NoPro-clipping”的新技术，研究团队揭示了一条有望治疗由异常糖原储存引起的疾病的通路，这些疾病包括肝病、心脏病和罕见的糖原贮积病（Glycogen Storage Diseases）。

在摄入糖分后，身体会将多余的糖转化为糖原，主要储存在肝脏和肌肉中。几十年来，科学家们对糖原代谢进行了深入研究，该过程长期以来被认为已完全理解。

该研究的共同主要作者、WEHI泛素信号传导部门负责人大卫·科曼德（David Komander）教授表示，这些发现从根本上扩展了当前生物学知识。“我们的发现很可能需要修改生物学教科书，”科曼德教授说，“我们发现了一条糖原可以被直接调控的第二条通路——很可能是按需调控。这对患有糖原过量引起的疾病的人来说是一个令人兴奋的突破。”

糖原贮积病（GSD）是一组罕见的遗传性疾病，患者身体无法正常产生或分解糖原，其中许多疾病至今仍无治疗方案。此外，过量糖原也与更常见的健康问题相关，包括糖尿病、肥胖症、肝病和心脏病。这些疾病都由糖原积累驱动，但目前没有任何疗法能直接靶向糖原分子本身。

“像Ozempic这样的新型药物正在通过激素调节间接改变我们管理血糖的方式，”科曼德教授指出，“但如果不能直接调节糖原本身，就很难对抗其积累——而这正是许多疾病的根本原因。这就是我们研究令人兴奋的地方。我们找到了一种直达根源的方法。”

泛素广为人知的作用是附着在蛋白质上，作为身体识别和清除受损物质系统的一部分。然而，糖原是一种糖而不是蛋白质。尽管如此，研究人员发现泛素也可以在动物模型和人体细胞中附着在糖类上。

共同主要作者西蒙·科博尔德（Simon Cobbold）博士表示，这一发现凸显了泛素一个长期被忽视的作用。“泛素真是一位无名英雄，它一直默默无闻地在幕后工作，维持着我们的生命，”科博尔德博士说。

这项突破性发现的实现，得益于科博尔德博士、科曼德教授和第一作者马可·约赫姆（Marco Jochem）历时四年开发的一项先进技术——NoPro-clipping。该方法使研究人员能够以前所未有的细节研究泛素，并首次使用质谱法检测非蛋白质泛素化事件。

“如果没有我们的工具和方法，这个非凡的过程将一直不为人知，”科博尔德博士说，“这就是NoPro-clipping的魅力所在——它让我们能够研究泛素领域一直忽视的分子图谱。”

博士生马可·约赫姆表示，这项技术具有广泛的潜在应用。“我们不仅可以用它来检测泛素化的糖原，还可以发现泛素化的代谢物，如甘油和精胺，这些都是我们首次在所有细胞中发现的，”他说，“我们的发现正在改写生物学和泛素信号传导的基本规则。我相信我们只是触及了冰山一角。”

在研究最重要的发现之一中，研究人员利用NoPro-clipping技术，可视化了小鼠肝脏在进食和禁食期间泛素如何附着在糖原上。当小鼠进入禁食状态并需要能量时，糖原水平下降。与此同时，随着糖原的消耗，泛素“标签”的数量增加，这表明糖泛素化有助于调节糖原分解。

这些结果将泛素确定为糖原代谢中一个此前未知的组成部分，为长期以来被认为是“已定论科学”的生化过程增添了新的层面。研究人员发现，改变糖上的泛素标签似乎会影响糖原释放的方式和时间。他们还表明，增加糖原泛素化可以降低细胞内的糖原水平。

如果这些结果最终能在动物和人体中得到复制，这一发现可能为疾病治疗带来全新的方法。目前，与投资者的初步讨论已经展开。