在一項新的研究中,來自美國貝勒醫學院、意大利Telethon遺傳學與醫學研究所和其他機構的研究人員發現基因TFEB是鍛煉期間肌肉功能的一種主要調節因子。鍛煉觸發TFEB蛋白進入肌肉細胞的細胞核中,在那裏,它調節著給肌肉提供能量的過程。這些過程涉及葡萄糖使用、胰島素敏感性和線粒體功能等。這項研究有可能導致人們在未來為糖尿病、肥胖和代謝綜合征等疾病設計出治療方法。
在一項新的研究中,來自美國貝勒醫學院、意大利Telethon遺傳學與醫學研究所和其他機構的研究人員發現基因TFEB是鍛煉期間肌肉功能的一種主要調節因子。鍛煉觸發TFEB蛋白進入肌肉細胞的細胞核中,在那裏,它調節著給肌肉提供能量的過程。這些過程涉及葡萄糖使用、胰島素敏感性和線粒體功能等。這項研究有可能導致人們在未來為糖尿病、肥胖和代謝綜合征等疾病設計出治療方法。相關研究結果發表在2017年1月10日那期Cell Metabolism期刊上,論文標題為“Transcription Factor EB Controls Metabolic Flexibility during Exercise”。
在之前的一項研究中,研究人員就已發現TFEB能夠調節細胞對食物缺乏作出的反應。
論文共同通信作者、貝勒醫學院分子與人類遺傳學教授、Telethon遺傳學與醫學研究所主任Andrea Ballabio博士說,“在這項研究中,我們發現TFEB控製身體對體力鍛煉作出的反應。TFEB通過調節允許肌肉細胞使用能量的基因表達而發揮著一種至關重要的作用。”TFEB是一種轉錄因子,即細胞內的一種控製基因表達和功能的主要調節分子。
揭示TFEB在鍛煉中的作用
研究人員在實驗室小鼠中研究了TFEB的作用。當他們敲除了小鼠TFEB基因時,它們很難維持鍛煉。對它們的肌肉細胞內部進行更加深入的研究表明線粒體看起來是異常的,並且存在功能障礙。對這些基因敲除小鼠而言,經過鍛煉的肌肉中的細胞不能夠產生足夠的能量來維持體力活動。相比之下,當研究人員在小鼠體內過量表達TFEB基因時,線粒體看起來是健康的,而且它們產生的能量比正常時產生的還要多。
研究人員對這些結果感到吃驚。Ballabio說,“在此之前,TFEB並未發現與細胞使用能量的方式存在關聯。”
Ballabio說,“這項研究是來自意大利、英國、中國和美國實驗室的研究人員之間非常富有成果的國際合作的結果。我們發現一種至關重要的調節肌肉代謝、葡萄糖使用和線粒體功能的通路可能在研究肥胖、糖尿病和許多肌肉功能受到破壞的疾病中產生重要的影響。”
未來的研究旨在鑒定出調節這種通路的藥物,而且可能有助人們開發出治療這些疾病的新策略。
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