據(jù)2017年7月20日《科技日報(bào)》報(bào)道,《自然》雜志發(fā)表了廈門大學(xué)林圣彩教授課題組發(fā)現(xiàn)了生理狀態(tài)下機(jī)體感受葡萄糖水平并調(diào)節(jié)代謝模式的機(jī)制,對開發(fā)用于治療肥胖癥,乃至延長壽命的藥物具有深遠(yuǎn)意義。
生物體內(nèi)葡萄糖水平的波動十分常見,睡一大覺、劇烈運(yùn)動幾個小時或者太忙了沒時間吃飯,都會引起葡萄糖水平的顯著下降。這時,機(jī)體能夠觸發(fā)一套有效的過程應(yīng)對這類“不利情況”。林圣彩課題組發(fā)現(xiàn),其中最為關(guān)鍵的就是激活“代謝的核心調(diào)節(jié)者”——AMPK。
此前研究認(rèn)為,葡萄糖水平下降引起細(xì)胞內(nèi)的能量分子ATP含量下降,進(jìn)而引起另一代表低能量狀態(tài)的分子AMP水平的上升,并由AMP直接激活A(yù)MPK,維持新陳代謝平衡。
無論在不含葡萄糖的細(xì)胞培養(yǎng)條件下,還是在饑餓的低血糖的動物體內(nèi),都不能觀測到AMP水平的上升,這充分說明了機(jī)體有一套不為人知的、獨(dú)立于AMP的感應(yīng)葡萄糖水平的機(jī)制。林圣彩課題組揭示了這一完整過程:葡萄糖水平下降將引起葡萄糖代謝物下降,并被糖酵解通路上的代謝酶感應(yīng),后者啟動激活A(yù)MPK的溶酶體途徑進(jìn)而介導(dǎo)AMPK的激活。
林圣彩認(rèn)為,區(qū)別于傳統(tǒng)的“能量信號”,葡萄糖水平是一種“狀態(tài)信號”,生物體維持能量水平的穩(wěn)定是至關(guān)重要的,ATP水平的下降對機(jī)體的傷害是巨大的,因此等到能量水平下降再作出應(yīng)激反應(yīng)很可能為時已晚?!盃顟B(tài)信號”的存在使得機(jī)體能夠“前瞻性”地應(yīng)對復(fù)雜的外界條件和各種應(yīng)激壓力,保證生命活動的有序進(jìn)行。