代謝綜合征尤其是2型糖尿病的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐年增加，研究認(rèn)為多器官胰島素抵抗是2型糖尿病的核心病理基礎(chǔ)。線(xiàn)粒體功能障礙作為誘發(fā)胰島素抵抗的重要因素之一，其自身穩(wěn)態(tài)平衡與細(xì)胞功能病變的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)探討一直是該領(lǐng)域內(nèi)高度關(guān)注的內(nèi)容。α-硫辛酸是一個(gè)存在于細(xì)胞線(xiàn)粒體中的重要輔酶，參與線(xiàn)粒體關(guān)鍵蛋白的翻譯后修飾，同時(shí)也是一個(gè)天然抗氧化小分子。因其具有改善線(xiàn)粒體功能、清除氧自由基、增加葡萄糖攝取等效果，常被用于心血管疾病及2型糖尿病的預(yù)防與治療。盡管人體自身線(xiàn)粒體中存在完整的硫辛酸合成途徑——線(xiàn)粒體脂肪酸合成途徑(Mitochondrial fatty acid synthesis pathway, mtFASII)，但該合成途徑在線(xiàn)粒體生理、病理調(diào)控中的功能尚不清楚。

近期，西安交通大學(xué)生命學(xué)院線(xiàn)粒體生物醫(yī)學(xué)研究所劉健康、馮智輝教授團(tuán)隊(duì)在mtFASII合成通路調(diào)控線(xiàn)粒體功能及胰島素敏感性方面取得重要進(jìn)展。該研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織中mtFASII通路關(guān)鍵酶3-羥基?；鵄CP-脫水酶(HTD2)應(yīng)對(duì)代謝壓力時(shí)異常敏感，其基因表達(dá)特異性下降，同時(shí)伴隨線(xiàn)粒體內(nèi)硫辛酸合成的降低。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，脂肪細(xì)胞特性下調(diào)HTD2，可靶向性抑制線(xiàn)粒體復(fù)合物I活性、誘發(fā)氧化應(yīng)激和線(xiàn)粒體損傷，導(dǎo)致胰島素敏感性降低。有意義的是，外源補(bǔ)充α-硫辛酸能夠有效緩解HTD2缺失引起的細(xì)胞病變。此外，脂質(zhì)組學(xué)分析顯示HTD2的缺失引發(fā)脂肪細(xì)胞中脂質(zhì)的堆積，盡管mtFASII的另一主要功能是合成長(zhǎng)鏈脂肪酸，但誘發(fā)細(xì)胞脂質(zhì)積累的關(guān)鍵因素依然是線(xiàn)粒體功能障礙。該研究結(jié)果揭示了mtFASII通路在調(diào)節(jié)線(xiàn)粒體功能和脂肪細(xì)胞胰島素敏感性方面的關(guān)鍵作用，為硫辛酸作為改善胰島素抵抗和相關(guān)代謝紊亂疾病的潛在線(xiàn)粒體營(yíng)養(yǎng)素提供了關(guān)鍵性支持證據(jù)。

該項(xiàng)研究工作相關(guān)成果以“Htd2 deficiency-associated suppression of α-lipoic acid production provokes mitochondrial dysfunction and insulin resistance in adipocytes”為題，日前被Redox Biology（Elsevier BV期刊，中科院生物學(xué)1區(qū)，影響因子：9.986）在線(xiàn)發(fā)表。博士生曾孟琦、張鉦沂及助理教授許潔為該論文共同第一作者，劉健康教授和馮智輝教授為通訊作者。生命學(xué)院線(xiàn)粒體所龍建綱教授、曹可副教授，博士生王雪強(qiáng)、呂偉強(qiáng)、崔玉婷及交大二附院鄒璇副研究員等共同參與了研究工作，生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、西安交通大學(xué)生命學(xué)院線(xiàn)為該論文的第一作者和通訊單位。

劉健康教授領(lǐng)導(dǎo)的線(xiàn)粒體研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于衰老和相關(guān)疾病發(fā)生、防治的自由基和線(xiàn)粒體機(jī)制及線(xiàn)粒體營(yíng)養(yǎng)素的功能研究。以上研究工作是對(duì)團(tuán)隊(duì)研究多年的線(xiàn)粒體營(yíng)養(yǎng)素α-硫辛酸工作的延伸，為靶向線(xiàn)粒體預(yù)防和治療胰島素抵抗及相關(guān)代謝綜合征提供了進(jìn)一步的理論基礎(chǔ)。該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

相關(guān)知識(shí)

導(dǎo)致肥胖的關(guān)鍵機(jī)制被發(fā)現(xiàn)：脂肪細(xì)胞向巨噬細(xì)胞的線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)移受損
番石榴葉總黃酮對(duì)胰島β細(xì)胞胰島素抵抗影響的實(shí)驗(yàn)研究
翁建平教授團(tuán)隊(duì)揭示肝臟胰島素抵抗 (IR) 和脂肪變性的新型驅(qū)動(dòng)因子及其調(diào)控機(jī)制
脂肪組織源性干細(xì)胞在臨床脂肪雕塑術(shù)中的指導(dǎo)意義
武漢大學(xué)揭示脂肪酸代謝調(diào)控內(nèi)胚層分化的分子機(jī)制
華中科技大學(xué)揭示糖原代謝調(diào)控炎性巨噬細(xì)胞機(jī)制
改善胰島素敏感性的7個(gè)方法
有助于增肌與代謝健康：中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵基因的調(diào)控作用
兩篇研究揭示生物鐘在脂肪細(xì)胞生長(zhǎng)中起著關(guān)鍵作用
蔣衛(wèi)團(tuán)隊(duì)揭示脂肪酸代謝調(diào)控內(nèi)胚層分化的分子機(jī)制

網(wǎng)址: 西安交大科研人員揭示線(xiàn)粒體內(nèi)源性硫辛酸合成通路調(diào)控脂肪細(xì)胞胰島素敏感性的關(guān)鍵作用 http://m.u1s5d6.cn/newsview794201.html