糖尿病与各种健康问题相关,包括骨骼肌质量的下降。由神户大学医学研究生院的WataruOgawa教授领导的一个研究小组发现,血糖水平升高会导致肌肉萎缩,其中两种蛋白质WWP1和KLF15在这一现象中发挥着关键作用,这些发现于2月21日在JCIInsight的在线版上发布。
一、肌肉减少会危害健康减寿命
与衰老相关的肌肉质量下降损害了我们的身体活动,使我们容易受到各种健康问题的影响,从而缩短了寿命。年龄依赖性肌肉量下降和随之而来的身体活动受损被称为“肌肉减少症”,这是老龄化社会的严重健康负担。
二、胰岛素不足会影响肌肉细胞生长
我们已经知道糖尿病患者随着年龄的增长容易出现肌肉损失,但这种现象的调整机制仍不清楚。糖尿病是由激素胰岛素作用不足引起的疾病,胰岛素不仅可以降低血糖水平,还可以促进细胞的生长和增殖,胰岛素的不充分作用导致肌细胞的生长和增殖的抑制,这反过来又导致骨骼肌质量的下降。
三、KLF15蛋白的增加引发肌肉质量下降
小川教授的研究小组有了令人惊讶的发现,血糖水平的上升引发了肌肉质量的下降,并揭示了两种蛋白质在这种现象中的重要作用。他们发现糖尿病小鼠骨骼肌中转录因子KLF15的丰度增加,而肌肉中缺乏KLF15的小鼠对糖尿病引起的骨骼肌质量下降具有抗性,这些结果表明糖尿病引起的肌肉损失可归因于KLF15的量增加。
四、高血糖会减缓KLF15蛋白的降解
研究小组研究了糖尿病小鼠骨骼肌中KLF15丰度增加的机制,他们发现血糖水平升高会减缓KLF15蛋白的降解,从而导致这种蛋白质的数量增加。Ogawa教授的研究小组还发现,一种名为WWP1的蛋白在调节KLF15蛋白降解过程中起着关键作用。
五、高血糖减少了泛素连接酶WWP1
WWP1是称为泛素连接酶的蛋白质的成员,当一种叫做“泛素”的小蛋白质与其他蛋白质结合时,泛素结合蛋白质的降解就会加速。在正常条件下,WWP1通过将泛素与KLF15结合来促进KLF15蛋白的降解,从而保持细胞KLF15低含量。当血糖水平升高时,WWP1的量减少,这反过来使KLF15的降解减慢,从而使KLF15的细胞丰度增加。
六、研究为减缓肌肉减退药物开发提供依据
这项研究首次揭示了血糖水平的升高引发肌肉质量下降,并且两种蛋白质WWP1和KLF15导致糖尿病引起的肌肉量下降。
除了糖尿病外,其他条件如身体不活动或老化也会导致肌肉质量减少。目前,没有药物可用于治疗肌肉损失。Ogawa教授评论说:“如果我们开发一种能够增强WWP1功能或削弱KLF15功能的药物,它将会带来一种开创性的新疗法”。
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