
糖尿病是全球最常见的代谢性疾病之一,尽管已有多种药物上市,但现有疗法往往难以同时针对疾病的多重病因。近日,纽约大学和Scripps研究所的研究人员发现,一种名为3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)的古老酶类,竟然在胰岛素信号通路中扮演着意想不到的调控角色。这一发现为糖尿病治疗提供了全新的分子靶点,相关论文发表于《Nature Chemical Biology》。
长期以来,科学界只知道GAPDH是糖酵解过程中的关键酶,负责将3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸。然而,本研究首次揭示,GAPDH的活性状态直接影响胰岛素信号传导。研究人员利用秀丽隐杆线虫(C. elegans)作为模式生物——这种线虫是首个发现RNA干扰现象的动物,非常适合进行基因筛选。他们构建了糖尿病模型线虫(携带胰岛素信号通路突变),然后筛选了数百种化合物,发现某些化合物能够逆转线虫的糖尿病表型。进一步分析表明,这些化合物的靶点正是GAPDH。
令人惊讶的是,抑制GAPDH的活性能够显著减轻动物模型的糖尿病症状。这提示我们,GAPDH可能通过某种未知机制负调控胰岛素信号。当GAPDH被抑制时,胰岛素信号通路反而被激活,从而改善血糖代谢。这一发现颠覆了以往对GAPDH功能的认知,也为开发新型降糖药物指明了方向。
目前,研究团队正在探索GAPDH调控胰岛素信号的具体分子机制,并计划在哺乳动物模型中验证这一靶点的有效性。如果后续研究成功,GAPDH抑制剂有望成为一类全新的抗糖尿病药物。
参考文献:
J. Min, Y. Kyung Kim, P. G. Cipriani et al., Nature Chemical Biology (2006).