作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2016/9/8 9:25:36
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中科院发现胰岛素调控肝脏生物钟的分子机制

 

本报讯(记者黄辛)中科院上海生科院营养科学研究所刘浥研究组,揭示了胰岛素通过调节生物钟核心转录因子Bmal1影响肝脏生物钟发生的分子机制。相关研究成果已在线发表于《自然—通讯》。

在分子水平上,生物钟主要由正调控因子Bmal1和Clock,以及负反馈因子Cryptochrome(Cry1、Cry2)、Period(Per1、Per2、Per3)和Rev-erbα等所形成的两条正负反馈环组成。两条正负反馈通路,构成了分子生物钟的基本模型。

刘浥研究组研究发现,在进食状态下,由胰腺分泌的胰岛素能通过肝细胞表面的胰岛素受体,将信号传递至细胞内,激活PI3K-AKT2信号通路,激活的AKT2能够磷酸化Bmal1-Ser42,最终Bmal1被稳定在细胞质中,从而抑制Bmal1/Clock下游基因的表达。通过食物牵引试验改变小鼠正常的饮食节律发现,一方面胰岛素分泌的节律会随之改变,导致Bmal1在细胞核内的聚集模式发生变化,Dbp、Rev-erbα等下游节律基因的表达相位被逆转,表明肝脏生物钟的节律被重置;另一方面,小鼠通过增加饮食储存食物,导致胰岛素分泌剧增,致使胰岛β-细胞遭受巨大压力,这可能是造成胰岛β-细胞在饮食牵引状态下功能丧失的原因之一。

刘浥表示,这些发现不仅揭示胰岛素调节肝脏生物钟发生的分子机制,也为理解不规律饮食与生物钟紊乱,及代谢综合征的发生之间的关系提供了新启示。

《中国科学报》 (2016-09-08 第4版 综合)
 
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