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研究阐明生物钟调控糖代谢机制 临床研究发现生物节律紊乱与2型糖尿病关联

2010-12-07 00:00 刘浥研究组 Nature Medicine 阅读 0
核心摘要: 临床研究发现生物节律紊乱增加2型糖尿病风险,但机制不明。最新研究揭示生物钟转录抑制因子CRY1通过抑制cAMP产生,调控CREB/CRTC2活性,从而降低肝糖异生基因表达,改善胰岛素敏感性。该发现为2型糖尿病防治提供了新靶点。

临床研究发现,生物节律紊乱会导致患2型糖尿病的几率上升,但具体的分子机制此前尚不清楚。在哺乳动物体内,肝糖异生是最主要的葡萄糖产生途径,对调节血糖平衡起着至关重要的作用。而肝糖异生基因的异常上调是导致2型糖尿病患者空腹高血糖的主要原因,并且在胰岛素抵抗的发生发展中具有重要作用。早期研究显示,肝糖异生基因的表达随生物节律变化,然而生物钟如何调控肝糖异生基因仍是未知。

Nature Medicine近日在线发表了由中科院营养与代谢重点实验室刘浥研究组参与的研究,揭示了生物钟转录抑制因子CRY1调控CREB/CRTC2介导的肝糖异生基因表达的最新机制。CREB/CRTC2是参与调控肝糖异生基因表达的主要转录因子之一。研究者首先利用动物实验充分证明,生物节律能够调节CREB/CRTC2的活性及其介导的肝糖异生基因表达。随后,通过分子和细胞实验揭示,在肝细胞中,生物钟转录抑制因子CRY1能够阻止细胞内cAMP的产生,从而抑制CREB/CRTC2活性,最终降低葡萄糖合成。最后,研究者发现,在肝脏中过表达CRY1能够明显改善2型糖尿病肥胖小鼠(db/db小鼠)的胰岛素敏感性。

通过对体内生物钟调控糖代谢机制的初步阐明,上述研究为防治2型糖尿病提供了一个全新的靶点。

上述研究主要由Eric Zhang(美国加州大学圣地亚哥分校UCSD)和刘浥作为并列第一作者,分别在Dr. Steve Kay(UCSD)和Dr. Marc Montminy(Salk Institute)实验室共同完成。

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