增强脂肪组织中的自噬功能可能有助于治疗糖尿病

图片来源：西北大学

当被激活时，自噬蛋白 Beclin 1/Becn1（红色）定位于脂肪细胞中的脂联素囊泡（绿色）以促进它们的分泌

根据发表在Cell Reports上的西北大学医学研究报告，增强脂肪组织中的自噬功能（分解和去除不需要的成分的细胞过程）可能有助于治疗糖尿病。

Beclin 1/Becn1 是一种自噬促进蛋白，它通过涉及激素 "脂联素 "的途径使细胞对胰岛素敏感。细胞与发育生物学助理教授、该研究的资深作者何聪聪博士说，虽然该过程的某些方面需要进一步研究，但这种机制可以被用来治疗糖尿病的胰岛素抵抗。

“如果有什么东西可以模仿或增强脂联素的功能，那么它可能对糖尿病有治疗效果。”来自西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的成员He说。

自噬在许多过程中发挥着关键作用：清除长寿命和错误折叠的蛋白质，清除受损的细胞器，以及调节生长和新陈代谢。自噬的主要调节因子是一种特定的蛋白质 Beclin 1。

在正常生物体中，Beclin 1 仅在某些压力条件下被激活，例如缺乏营养或氧气。Beclin 1 的激活触发自噬，回收功能失调的细胞结构，并有望首先缓解触发该过程的压力源。

在之前的一项研究中，He团队的科学家设计了具有 Beclin 1 突变的小鼠，以增强其功能。

他们发现这些小鼠除了延迟心脏和肾脏的衰老外，还延长了寿命。研究人员还发现，这些小鼠对葡萄糖不耐受，但对胰岛素更敏感。

“它们不能清除葡萄糖，一种类似于 1 型糖尿病的表型；但如果你给它们注射胰岛素，它们的反应会更好，”他说，“他们有胰岛素储存缺陷，但我们不明白为什么他们对胰岛素更敏感。”

在目前的研究中，研究人员测量了 Beclin 1 增强小鼠的血液，发现高水平的脂联素。

He 表示，这种从脂肪组织（脂肪）分泌的激素有助于激活 AMPK代谢途径，这是一种有助于新陈代谢的通用调节剂。

敲除脂联素受体能阻止 AMPK 的激活和随后对胰岛素反应的敏化，因此 He 和她的同事试图研究起作用的精确机制。

他们发现 Beclin 1 是罪魁祸首：在正常小鼠中，Beclin 1 主要与其他抑制性分子结合，只有在被激活时才会释放。

在自噬功能增强的突变小鼠中，有更多的“游离”Beclin 1，产生更大的蛋白质池，转移到脂联素囊泡，促进它们分泌到血液中并改善胰岛素敏感性。

He 说，过度激活分泌胰岛素的 B 细胞中的 Beclin 1 可能是有害的，因为它会减少胰岛素储存，但激活 Beclin 1 和脂肪细胞中的脂联素分泌可能有助于提高糖尿病患者对胰岛素的敏感性。这可以通过特异性激活脂联素通路的小分子激动剂，或是 Beclin 1 间歇性促进自噬，又或是另一种自噬诱导剂（如禁食和体育锻炼）来实现。

“脂肪等代谢组织可能比储存胰岛素的 B 细胞对自噬更敏感，所以我们的想法是，如果你间歇性地禁食或运动，它可以比身体其他部位更早地激活脂肪中的自噬，并且对代谢有益。” He说。

He 实验室的博士后研究员 Kenta Kuramoto 博士是该研究的主要作者。