胖子感覺胖嗎 尺寸感應蛋白控制脂肪細胞中的葡萄糖攝取和儲存
愛荷華大學的研究人員發(fā)現(xiàn),一種可以感知脂肪細胞腫脹的分子也可以控制一種信號通路,讓脂肪細胞攝取并儲存多余的葡萄糖。缺少這種蛋白質(zhì)(稱為SWELL1)的小鼠在高脂肪飲食中獲得的體重(脂肪)低于正常小鼠,但也會患上糖尿病。“盡管我們通過去除SWELL1蛋白質(zhì)創(chuàng)造了一種能夠抵抗體重增加的小鼠,但小鼠不健康;它具有胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良,”大學內(nèi)科學助理教授Rajan Sah博士說。愛荷華州卡佛醫(yī)學院的研究和該研究的高級作者。
2型糖尿病是與肥胖相關(guān)的更嚴重的健康問題之一。這種疾病使細胞對胰島素的敏感性降低,導致血糖水平異常升高。身體儲存多余的葡萄糖作為脂肪更健康,而不是讓它在血液中循環(huán),它可以損害血管和神經(jīng)。
在健康人群中,響應高葡萄糖水平釋放的胰島素作用于許多不同的組織以協(xié)調(diào)葡萄糖的使用或儲存。它會觸發(fā)脂肪細胞吸收多余的葡萄糖并將其儲存為脂肪。
最近在Nature Cell Biology上發(fā)表的Sah研究發(fā)現(xiàn),從小鼠脂肪細胞中去除SWELL1 會破壞這種胰島素信號通路并阻止脂肪細胞吸收葡萄糖。
Sah和他的團隊因為幾個融合的證據(jù)而回到了SWELL1。脂肪細胞具有巨大的擴張能力 - 在肥胖的情況下可達到正常體積的30倍。人們早就知道,脂肪細胞大小的變化會改變脂肪細胞信號。
通過探索瘦弱和肥胖小鼠脂肪細胞細胞腫脹以及減肥手術(shù)患者脂肪細胞的探索實驗,Sah和他的團隊偶然發(fā)現(xiàn)SWELL1蛋白是脂肪細胞體積感應機制的重要組成部分。從其他研究人員的無關(guān)工作中,他們也知道這種蛋白質(zhì)參與了所有細胞共有的信號通路。在脂肪細胞中,該途徑調(diào)節(jié)響應于胰島素的葡萄糖攝取。
“我們認為可能這種SWELL1蛋白質(zhì)將兩者結(jié)合在一起 - 尺寸感應機制和通過改變胰島素敏感性來響應大小變化的信號傳導途徑,”Sah解釋說,他也是兄弟糖尿病兄弟會的成員用戶界面研究中心和Abboud心血管研究中心。
研究小組的研究表明,小鼠或人體脂肪細胞的腫脹,無論是人工培養(yǎng)皿還是由于肥胖導致細胞擴張,都會激活SWELL1信號。從小鼠脂肪細胞中去除SWELL1會破壞這種體積感應信號并破壞脂肪細胞用來攝取和儲存多余葡萄糖的胰島素信號通路。缺失SWELL1的小鼠具有較小的脂肪細胞,但也會產(chǎn)生胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良。
有趣的是,在常規(guī)飲食中,缺失SWELL1的小鼠體重,脂肪成分和新陳代謝都與正常小鼠基本相同。唯一的區(qū)別是他們的脂肪細胞沒有SWELL1活性,以及從血液中清除葡萄糖的能力降低和胰島素敏感性受損(胰島素抵抗)。
當小鼠進行高脂肪飲食時,缺失SWELL1的小鼠的體重增加速度不如正常小鼠,但胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良的情況變得更糟。
“脂肪不好的想法不一定是真的,”Sah說。“太多的脂肪是壞的,在錯誤的地方脂肪是壞的,但在正確的地方脂肪,并允許正常擴大可能有點保護糖尿病。
“如果脂肪細胞可以感知到它們自身的擴張,那么SWELL1蛋白可能就是這種機制,”他繼續(xù)道。“我們在這里看到的是細胞對信息的作用越來越大。它開啟了調(diào)節(jié)葡萄糖攝取和胰島素敏感性的信號通路。從這一發(fā)現(xiàn),我們可以開始研究是否可以針對這種調(diào)節(jié)胰島素敏感性以治療方式。“
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