AMPK在机体糖脂代谢中的作用

AMP激活的蛋白激酶(AMPK)是一种广泛参与调节细胞代谢的激酶,被称为"能量感受器".一旦胞浆中AMP/ATP比例升高,或其它因素激活AMPK时,AMPK可增强葡萄糖摄取和利用,以及脂肪酸氧化,产生更多能量;同时抑制葡萄糖异生、脂质合成及糖原合成等通路,减少能量消耗,从而使细胞能量代谢保持平衡.AMPK参与调节包括胰岛β细胞、肝脏、骨骼肌和脂肪在内的多种外周组织的糖脂代谢过程.本文旨在总结并讨论AMPK在机体主要糖脂代谢器官中的作用,并重点分析其在治疗胰岛素抵抗和2型糖尿病中的潜在作用.     

作用于过氧化物酶体增殖物激活受体药物的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)是被脂肪酸等内源性配体、外源性过氧化物酶体增殖剂(peroxisome proliferators,PP)激活,进而调控参与脂类代谢某些酶基因表达的转录调节因子。PPARs与糖脂代谢性疾病、炎症及某些肿瘤的发生发展密切相关。PPARs激动剂和其部分激动剂主要用于治疗糖尿病,另外其拮抗剂同其一样也用于炎症和肿瘤的治疗。现就作用于PPARs药物的研究进展进行了综述。     

肾脏疾病中线粒体脂代谢与脂毒性的研究进展

作为高能耗器官,肾脏依赖大量的线粒体氧化脂肪酸提供能量。肾脏病理状态下白细胞分化抗原36(cluster of differentiation 36,CD36)、过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPARs)、AMP依赖蛋白激酶(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)和过氧化物酶体增殖激活受体γ辅助激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator-1α,PGC-1α)等多种调节蛋白异常表达参与脂肪酸氧化缺陷,引发线粒体脂代谢紊乱和异位脂质堆积。异位脂质通过促炎、促凋亡和氧化应激等方式对肾脏及线粒体自身结构造成损伤,并且与血脂相互影响。线粒体脂肪酸氧化激动剂、心磷脂靶向肽和抗氧化剂以恢复线粒体稳态和功能为前提,保护肾脏免受脂毒性损伤,帮助肾功能的恢复。了解肾脏线粒体脂代谢的调控机制,进一步研发更为精准、高效的线粒体脂代谢调节剂,有望成为治疗用药的新方...     

AMPK在机体骨骼肌运动代谢适应方面的研究进展

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为机体细胞的"能量感受器",可通过激活其下游靶蛋白调节组织细胞糖、脂代谢过程。运动适应涉及机体多个系统和器官,其中骨骼肌在机体对运动产生的代谢适应方面的作用最为明显。运动作为对机体的一个刺激可活化组织细胞AMPK,本文将针对AMPK在机体组织对运动产生代谢适应方面的最新研究进展加以综述,以期为阐明运动防治代谢性疾病的机制提供理论依据。     

miRNA通过PPAR和AMPK/SREBPs信号通路调控脂质代谢

机体内脂质的稳态受到多条信号通路及其交错形成的复杂网络的调节,其中过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)信号通路可促进脂质生成,而腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信号通路促进脂肪酸的分解。miRNA作为一种转录后调控因子,可以调控脂质合成、分解等过程,在脂质代谢异常相关的疾病中具有重要的调控地位。本文基于61个已被报道受miRNA调控的脂质代谢相关基因,绘制这些基因之间的互作网络,从PPAR以及AMPK/SREBPs(sterol regulatory element-binding proteins)信号途径的角度综述了miRNA对脂质代谢的调控作用。     

脂质过氧化物酶体增殖物激活受体在心脏生理与病理中的作用

心肌能量代谢状况是其结构与功能的重要决定因素,调节能量代谢是心脏疾病的有效疗法之一.脂质过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一组具有复杂功能的核受体超家族成员,与脂肪形成、糖脂代谢、炎症及肿瘤发生等多种生物过程有关.PPARs可通过调控编码脂肪酸与糖类氧化相关酶的基因转录而调节心肌代谢,在心脏多种疾病病理过程中其表达与活性均有明显变化,因此已被作为心脏病的治疗靶点之一.本文对PPARs在心脏生理与病理中的作用进行简要介绍.     

AMPK在胰岛素信号转导通路中的作用

单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase,AMPK)作为一种细胞能量调节器,当细胞经历代谢应激反应时,伴随着细胞内AMP水平或AMP与ATP的比例升高,AMPK被AMP激活,其活化的结果导致脂肪酸氧化的增加以产生更多ATP;同时,抑制ATP消耗,综合效应是帮助细胞度过急性损伤,暂时保障细胞的存活。因为一些治疗2型糖尿病的药物通过激活AMPK而发挥作用,故AMPK被认为是各种潜在的和有效的抗糖尿病药物的靶效应器。5-氨基-4-氨甲酰咪唑核苷(5-amino-4-imidazolecarboxamide riboside,AICAR),进入细胞后被磷酸化变成ZMP,后者类似AMP也能够激活AMPK。因此,我们采用AICAR激活AMPK,观察活化的AMPK对脂肪细胞能量代谢及胰岛素信号途径的作用。结果显示,脂肪细胞中的AMPK被激活后,丙酰辅酶A(malonyl-CoA,一种脂肪酸氧化作用的抑制剂及脂肪酸合成的前体中间产物)浓度下降80%;在已分化的3T3-F442a脂肪细胞中,AICAR通过激活AMPK,增强胰岛素对Akt/PKB的激活和GSK3的磷酸化。相反,在AICAR预...     

PPARs在长链脂肪酸调控能量代谢中的作用

过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)主要在肝脏中表达,饥饿时能诱导β-氧化与生酮作用相关基因和成纤维化生长因子21(FGF21)表达,这在肝脏的饥饿代谢适应中起重要作用。饥饿与耐力训练时,骨骼肌中,过氧化物酶体增殖物激活受体δ(PPARδ)能诱导长链脂肪酸(LCFAs)氧化基因、叉头转录因子(FOXO1)及PPARδ共激活物α1(PGC1α)表达,其中,FOXO1和PGC1α能调控糖代谢与线粒体生物发生。脂肪细胞中,PPARγ能介导LCFAs调控能量代谢,活化的PPARγ能诱导与LCFAs转化为甘油三酯形式储存相关的基因表达。脂联素,PPARγ的另一靶基因,能维持脂肪细胞的胰岛素敏感性。本文就PPARs在LCFAs调控能量代谢中的作用做一综述。     

AMPK对线粒体质量的调控作用

线粒体是哺乳动物细胞内重要细胞器,通过生物合成、分裂/融合及线粒体自噬过程之间的平衡来维持线粒体质量,其功能异常将导致多种疾病的发生。腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是感受细胞能量变化的关键分子,细胞能量胁迫条件下激活AMPK调控了线粒体的功能,并影响细胞能量代谢和机体的健康,提示AMPK是调控线粒体质量的重要因子。基于此,该文综述了AMPK的结构和激活因素,围绕线粒体生物合成、分裂/融合的动力学和自噬讨论AMPK对哺乳动物细胞线粒体质量的调控作用,为通过激活AMPK而调控线粒体质量,从而为维持机体健康、降低疾病发生提供理论依据。     

低氧诱导因子对铁代谢的调节（英文）

低氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIFs)是一类介导细胞内低氧反应的核转录复合体。HIF-α和HIF-β形成有功能的异质二聚体。哺乳动物中有HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α。HIFs在铁代谢中发挥重要作用。受HIFs调节的铁代谢相关蛋白主要有二价金属转运蛋白1(divalent metal transporter 1,DMT1)、铁转出蛋白(ferroportin 1,FPN1)、十二指肠铁细胞色素b(duodenal cytochrome b,Dcytb)和转铁蛋白受体(transferrin receptor,Tf R)。铁调素(hepcidin)和铁调节蛋白(iron regulatory proteins,IRPs)是调节机体与细胞内铁代谢、维持铁稳态的重要因子,同样受到HIFs的调节。本文综述了HIFs对上述铁代谢相关蛋白的调节作用,以期为治疗铁代谢相关疾病提供可能的靶点。     

AMPK与胰岛素抵抗

糖代谢是物质代谢的基础,运动中骨骼肌糖代谢水平直接影响机体运动能力。近年来研究发现,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)作为能量代谢变化的感受器能够被运动中ATP/AMP的比值变化所激活,并能直接改善骨骼肌胰岛素抵抗,对机体运动能力有重要的影响。同时AMPK的长期激活可能参与了运动训练引起的胰岛素敏感性增加的调节,虽然其机制尚不清楚。本文通过文献检索法对运动中AMPK的激活机制及其在改善胰岛素抵抗过程中的作用及机制进行综述。     

低氧与铁代谢相关蛋白

氧和铁这两种元素对生命活动十分重要. 低氧诱导因子(hypoxia-inducible factors, HIFs)作为转录因子,参与一系列靶基因的表达调控以适应低氧. 铁参与 DNA合成、氧气运输、代谢反应等多种细胞活动,过量游离铁会通过Haber-Weiss或 Fenton反应产生毒性自由基. 细胞通过与铁吸收、存储和利用有关的多种铁代谢相 关蛋白之间的协同作用来维持铁稳态. 与铁稳态相关的一些基因是HIFs的靶基因或 者间接受低氧调控,包括转铁蛋白、转铁蛋白受体、二价金属转运体1、铁调素、膜 铁转运蛋白、血浆铜蓝蛋白、铁蛋白等,而胞内铁浓度的改变能影响HIFs的表达. 本文就低氧与铁代谢相关蛋白的关系,尤其是低氧对铁代谢相关蛋白的调节作一综 述.     

能量感受器AMPK在体调控T细胞代谢适应和功能发挥北大核心CSCD

初始 T 细胞会进行代谢重编码,进而满足分化为效应性 T 细胞后,所增加的对能量及生物合成的需要。但是营养物质的利用对 T 细胞代谢及功能的具体调控机制目前尚不清楚。本文作者证明了在营养物质利用改变的情况下,效应性 T 细胞代谢的变化。激活的 T 细胞具有葡萄糖敏感的代谢调定点,受能量感受器 AMPK 调控,通过调节 mRNA 翻译以及谷氨酰胺依赖的线粒体代谢维持 T 细胞生物能量合成和存活。T 细胞缺失 AMPKα1后,离体葡萄糖饥饿和在体病理状态下都表现出线粒体生物能量合成减少和 ATP 降低的现象。最后,作者证明 AMPKα1是 Th1和 Th17分化,以及在体初始 T 细胞对病原微生物反应所必须的。本文提示 AMPK 依赖的代谢平衡调控可能作为干预 T 细胞介导的适应性免疫的关键点。     

鸡磷酸甘油酸激酶(PGK)基因的差异表达与低氧适应性

通过测序检测了藏鸡、白莱航鸡和寿光鸡调节细胞葡萄糖代谢的糖酵解酶磷酸甘油酸激酶(PGK)编码基因的基因组序列, 发现了4个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)为藏鸡与其他两个品种之间的差异. 实验表明其中1个SNP即外显子10上第59位A→G突变(第379位氨基酸由M变为T)后具有低氧诱导因子(HIF-1)结合位点, 即含有低氧应答元件(HRE). 机体受低氧刺激时HRE与HIF-1的结合活性会相应增加. 低氧孵化可导致胚胎死亡率升高, 且发育正常胚胎A→G的突变率非常高, 具有低氧适应性. 研究指出, PGK基因的M→T突变是低氧适应有利突变, 在低氧刺激下, 低氧诱导因子-1将上调骨骼肌组织糖酵解酶PGK基因的表达, 利用糖酵解途径为机体提供能量, 满足机体活动需要, 进而适应外界环境.     

畜禽PPARα基因研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)是核激素受体家族中的配体激活受体,控制许多细胞内的代谢过程,PPARα作为过氧化物酶体增殖物激活受体家族重要成员之一,是调控机体脂质代谢的重要枢纽,在调控畜禽机体肝脏脂质代谢方面有重要作用。PPARα基因由四个结构域组成,多在机体肝脏和脂肪组织中表达,可作为细胞核受体被外源和内源的特异性配体结合并激活,进而结合靶基因发挥对肝脏脂质代谢的调控作用。就PPARα基因的结构特点及表达模式、PPARα基因对肝脏脂代谢的调控机制,以及现阶段PPARα在畜禽方面的研究进展进行阐述,旨在引起人们对PPARα基因调控脂质代谢的关注,并为畜禽肝脏脂质代谢过程的机理研究和相关疾病的治疗提供一些理论支持。     

天然AMPK激活剂防治代谢综合征的研究进展

能量代谢紊乱是代谢综合征产生的根本原因。AMPK(AMP-activated protein kinase)作为细胞乃至整个机体的能量调节器在能量较低的状态下被激活,促进分解代谢,抑制合成代谢,从而恢复能量平衡状态。因此,AMPK有望成为防治代谢综合征的新型靶点。单纯的药物治疗代谢综合征难以达到理想效果,许多天然营养分子也具有激活AMPK的功效,提示营养干预可能成为缓解代谢综合征的另一种新型有效手段。     

能量感受器 AMPK 在体调控 T 细胞代谢适应和功能发挥

初始T细胞会进行代谢重编码,进而满足分化为效应性T细胞后,所增加的对能量及生物合成的需要。但是营养物质的利用对T细胞代谢及功能的具体调控机制目前尚不清楚。本文作者证明了在营养物质利用改变的情况下,效应性T细胞代谢的变化。激活的T细胞具有葡萄糖敏感的代谢调定点,受能量感受器AMPK调控,通过调节mRNA翻译以及谷氨酰胺依赖的线粒体代谢维持T细胞生物能量合成和存活。T细胞缺失AMPKα1后,离体葡萄糖饥饿和在体病理状态下都表现出线粒体生物能量合成减少和ATP降低的现象。     

低氧诱导因子-1的转录活性调控及其信号传导

低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是氧平衡调控相关的转录因子.依赖HIF-1的基因表达调控系统广泛影响葡萄糖代谢、细胞增殖、凋亡和血管发生,与机体低氧适应、胚胎发育、各种缺血性疾病及肿瘤相关.HIF-1自身活性调节是低氧应答基因表达调控的中心环节.调控主要发生在源于Ras的两条信号途径：Ras/Raf/MEK介导的HIF-1反式激活功能调控,PI(3)K/Akt依赖的HIF-1alpha蛋白稳定性调控.这两个信号传导途径分别独立又协调地调控着HIF-1的转录活性.     

葡萄糖转运蛋白GLUT4表达的调节机制

胰岛素反应性的葡萄糖转运蛋白4（glucose transporter 4,GLUT4）在葡萄糖的摄取和代谢过程中发挥着重要作用。GLUT4蛋白表达水平直接影响机体葡萄糖的利用。肌细胞增强因子2（myocyte enhancer factor 2,MEF2）、过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator activated receptors,PPARs）、CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT enhancer binding protein α,C/EBP-α）、固醇类反应元件结合蛋白1c(sterol response element binding protein 1c,SREBP-1c）等转录因子可以上调或下调Glut4基因转录。激素、代谢以及一些病理状态可以通过改变转录因子的量或活性影响Glut4。本文综述了在Glut4基因表达中发挥作用的转录因子,以及在特定的生理或病生理状态下Glut4基因表达调控的机制。     

腺苷酸活化蛋白激酶在糖脂代谢调控中的研究进展

AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种异源三聚体复合物,作为机体能量平衡和糖脂代谢的重要激酶参与多种生理过程的调节。研究表明,炎症、糖尿病和癌症等多种慢性疾病也与AMPK功能和活性调节有密切关系。新近发现,糖尿病一线用药二甲双胍抑制肝糖产生改善病人高血糖的作用与AMPK激活有关,提示靶向AMPK可能是预防和治疗多种慢性疾病的有效策略之一。文中从AMPK的结构与活性、AMPK在糖代谢调控中的作用和AMPK在血脂代谢调控中的作用3个方面综述了AMPK研究的进展,旨在为糖脂代谢调控的基础和临床研究提供依据。