近日,中科院上海生命科学研究院营养科学研究所联合美国密歇根大学医学院的研究团队,揭示了信号接头蛋白SH2B1在生长发育、糖脂代谢及寿命调控中的关键作用及其分子机制。该研究成果发表在国际权威期刊《Cell Metabolism》上,显示SH2B1在从果蝇到哺乳动物的进化过程中,具有高度保守的调控功能。
SH2B蛋白家族包含SH2(Src同源结构域)和PH(Pleckstrin同源结构域)两个重要结构域,作为信号转导的接头蛋白,在生长发育、代谢平衡及免疫调节中发挥重要作用。哺乳动物中的SH2B1是调节体重和能量代谢的关键因子,能够促进瘦素在中枢神经系统的信号传导。最新的人类全基因组关联研究进一步证实,SH2B1与肥胖及2型糖尿病的发生密切相关。
本研究通过果蝇遗传学模型,发现果蝇同源蛋白dSH2B通过与胰岛素受体底物Chico相互作用,增强胰岛素信号传导。dSH2B缺失导致胰岛素信号减弱、生长发育迟缓、血糖和脂肪含量升高,同时提高对饥饿和氧化应激的抵抗力,延长寿命;而dSH2B过表达则表现出相反的生理表型。进一步分析表明,dSH2B在果蝇脂肪体中过表达可降低糖脂水平,而在神经元中过表达则增加对氧化应激的敏感性并缩短寿命。
相较之下,SH2B1基因缺失的小鼠表现出生长缓慢、肥胖和2型糖尿病症状,同时对氧化应激敏感性增加,寿命缩短。这表明SH2B蛋白在胰岛素信号和代谢调控方面的功能高度保守,但其在氧化应激和寿命调控上的作用存在进化差异。
该研究利用果蝇和小鼠两种模式生物,结合生理学和遗传学手段,深入阐明了SH2B1在代谢调节及寿命控制中的分子机制及其进化特性,为理解代谢疾病的发生发展及衰老过程提供了重要理论依据。
此外,刘勇研究组近期在《Molecular and Cellular Biology》发表了关于瘦素受体介导代谢调控的新成果,揭示了瘦素受体信号通路受年龄和高能量饮食影响的机制。研究发现,瘦素受体上的985位酪氨酸残基作为信号调节阀,调控能量代谢平衡,解释了中年肥胖及个体对营养过剩敏感性的分子基础。
这些研究成果不仅深化了我们对代谢信号通路与环境因素相互作用的理解,也为代谢疾病的预防和治疗提供了新的潜在靶点。
(生物通:万纹)