尊龙凯时在生物医学领域的研究不断创新,尤其是在糖尿病和肥胖症等代谢性疾病的治疗上,相关研究显示了膜蛋白在调节血糖稳态中的重要性。
研究背景
在哺乳动物中,尽管进食和空腹期间摄入的葡萄糖量变化显著,但血糖浓度始终维持在4-7mM的狭窄范围内。这一精确的调控主要依赖于肠道对葡萄糖的吸收,脂肪组织与骨骼肌对葡萄糖的摄取,以及肝脏、肾脏和肠道对葡萄糖的产生之间的平衡。若血糖稳态失调,将导致低血糖或高血糖,而高血糖则是糖尿病的主要特征之一。当前,虽然胰岛素和GLP-1等激素已广泛应用于糖尿病治疗,但由于糖尿病患者中胰岛素抵抗的显著增强,寻找非胰岛素的餐后激素成为一个挑战性且吸引人的研究方向。
研究内容
近期,清华大学在《Nature Metabolism》(影响因子189)上发表了一篇研究,揭示了Feimin-MERTK信号轴在血糖稳态调控中的重要作用,指明了新的潜在治疗靶点。研究团队发现,Feimin是由小鼠的B230219D22Rik基因和人类的C5orf24基因编码的一种新型肌细胞因子。通过基因工程技术,他们创建了一种特定的小鼠模型,这种小鼠在肌肉组织中特异性缺失Feimin基因,旨在探究其在葡萄糖稳态中的作用机制。
与野生型小鼠相比,Feimin敲除小鼠在进食后血糖水平显著升高,肝脏和肌肉中的糖原储存减少,同时骨骼肌和脂肪组织对葡萄糖的摄取能力也减弱,肝脏的葡萄糖生成却有所增加。在确认Feimin的受体后,研究团队采用了受体siRNA文库筛选和高内涵筛选技术,最终确定Feimin的受体是酪氨酸激酶Mer(MERTK)。在MERTK基因敲除的小鼠模型中,研究团队观察到了类似于Feimin敲除小鼠的餐后高血糖现象,这表明MERTK的缺失导致胰岛素信号通路的激活受损,从而影响了葡萄糖的摄取和利用。
Feimin与MERTK的相互作用
研究团队发现,Feimin在进食后从骨骼肌中释放,并与MERTK结合,激活AKT信号通路,促进葡萄糖的摄取同时抑制葡萄糖的生成。此外,通过Monolith分子互作仪,研究团队测定了Feimin与MERTK之间的亲和力,证明Feimin与MERTK的胞外域具有高亲和力(Kd=1961±099 nM)。而与已知配体GAS6的亲和力则相对较低,这进一步证实了Feimin在调节葡萄糖代谢中的独特作用。
临床样本分析
在研究中,团队对临床样本开展了遗传分析,发现携带MERTK(R466K)突变的个体在餐后血糖水平显著升高。进一步使用Monolith检测R466K突变对Feimin的结合能力影响,结果显示R466K突变使得MERTK与Feimin的结合能力显著减弱,可能对正常的信号传导产生负面影响,从而影响葡萄糖代谢调控。这为理解糖尿病及其他代谢相关疾病的机制提供了重要线索,同时也强调了针对该突变的治疗策略的开发必要性。
技术优势
本研究借助尊龙凯时的Monolith分子互作仪,克服了传统方法在膜蛋白研究时面临的挑战,特别是MERTK作为膜蛋白,往往私自纯化困难,使用本仪器则可直接在溶液中检测其与Feimin的相互作用。此外,该仪器能够在极低浓度下进行高灵敏度检测,显著推动了研究的精确性和可靠性,极大降低了样本消耗和提取压力。
综上所述,Feimin-MERTK信号通路在调节餐后血糖方面起着关键作用,而通过尊龙凯时的先进技术,研究人员不仅揭示了这一机制,也为未来的糖尿病及相关代谢性疾病的治疗开辟了新的思路。