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Cell：重磅！控制細(xì)胞定時分裂的蛋白也參與調(diào)節(jié)血糖水平
日期：2025-04-19 01:55
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摘要：
在一項新的研究中，來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心（UTMC）的研究人員發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞分裂定時控制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用的蛋白也參與調(diào)節(jié)血糖水平。相關(guān)研究結(jié)果于2016年6月30日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Mitotic Checkpoint Regulators Control Insulin Signaling and Metabolic Homeostasis”。
論文通信作者、UTMC藥理學(xué)教授Hongtao Yu博士說，“胰島素信號通路的主要框架在幾十年來已被人們摸透了，在*近幾年并沒有發(fā)現(xiàn)新的重要的調(diào)節(jié)物。我們不畏艱難，鑒定出這種重要的細(xì)胞信號通路的一種主要的新的調(diào)節(jié)機制。”
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在一項新的研究中，來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心（UTMC）的研究人員發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞分裂定時控制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用的蛋白也參與調(diào)節(jié)血糖水平。相關(guān)研究結(jié)果于2016年6月30日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Mitotic Checkpoint Regulators Control Insulin Signaling and Metabolic Homeostasis”。
論文通信作者、UTMC藥理學(xué)教授Hongtao Yu博士說，“胰島素信號通路的主要框架在幾十年來已被人們摸透了，在*近幾年并沒有發(fā)現(xiàn)新的重要的調(diào)節(jié)物。我們不畏艱難，鑒定出這種重要的細(xì)胞信號通路的一種主要的新的調(diào)節(jié)機制。”
Yu博士說，這項新的研究發(fā)現(xiàn)三種與細(xì)胞分裂定時控制相關(guān)聯(lián)的“紡錘體檢查點（spindle checkpoint）”蛋白---MAD2、BUBR1和p31comet---在這種新鑒定出的調(diào)節(jié)胰島素信號通路的機制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
世界衛(wèi)生組織估計糖尿病—一種引起重大公共衛(wèi)生關(guān)注的代謝**----影響全世界4億多人。這種**破壞人體維持血糖平衡的能力。隨時間的推移，高血糖水平能夠破壞全身的神經(jīng)和血管。 有兩種主要的糖尿病類型：1型糖尿病，胰腺不能夠產(chǎn)生胰島素；2型糖尿病，人體產(chǎn)生胰島素，但是不能對高血糖作出反應(yīng)，這種癥狀被稱作胰島素耐受性。
人們早就知道胰島素通過結(jié)合位于細(xì)胞表面上的胰島素受體，將細(xì)胞外面的信號傳送到細(xì)胞內(nèi)部。論文**作者、Yu實驗室研究員Eunhee Choi博士說，這種受體具有兩個向胞外延伸的“臂”，而且也有兩個“臂”伸入細(xì)胞內(nèi)部。
在正常情形下，在吃飯后，胰島素便由胰腺中的β細(xì)胞分泌出來，結(jié)合到整個人體中的胰島素受體上。這種結(jié)合激活這些受體，隨后這些受體在細(xì)胞內(nèi)發(fā)送攝取或**血液中的葡萄糖的信號，從而維持血糖（即血液中的葡萄糖）平衡。Yu博士解釋道，一旦這些受體完成它們的工作，它們通過一種被稱作胞吞（endocytosis）的過程被拉入細(xì)胞內(nèi)，這樣新的受體將以一種優(yōu)雅的準(zhǔn)確定時的并且每天重復(fù)發(fā)生多次的過程占據(jù)它們在細(xì)胞表面上留下的位置。
他的實驗室之前一直在研究另外一種過程---仔細(xì)分配染色體中含有的遺傳物質(zhì)的細(xì)胞分裂。在此過程中，研究人員碰巧發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂和胰島素信號通路之間存在意想不到的關(guān)聯(lián)。
Yu博士說，“當(dāng)研究已知調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂期間染色體分離的紡錘體檢查點蛋白的功能時，我們意料之外地發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞分裂蛋白也能夠參與調(diào)節(jié)胰島素受體的胞吞。”
他解釋道，他們研究的這三種蛋白在細(xì)胞分裂期間染色體分配的準(zhǔn)確定時中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。他說，如果細(xì)胞不能夠在準(zhǔn)確的時間內(nèi)完成分裂，那么所形成的子細(xì)胞將會擁有錯誤數(shù)目的染色體，這種情形被稱作非整倍性（aneuploidy），經(jīng)常在癌細(xì)胞中發(fā)生。
Yu實驗室研究紡錘體檢查點蛋白在控制細(xì)胞分裂中的作用十多年了。在這項研究中，研究人員研究了肝臟中缺乏p31comet的小鼠。他們原本期待這將會產(chǎn)生一種潛在的非整倍性模型，但是結(jié)果卻是，這些小鼠患上糖尿病。
他說，通過進(jìn)一步研究，他們發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞分裂定時控制中起著關(guān)鍵作用的這三種紡錘體檢查點蛋白似乎也通過定時控制影響代謝，特別它們通過影響胰島素受體的胞吞。肝臟中缺乏p31comet的小鼠由于過早地發(fā)生胞吞，不能夠讓胰島素受體保持在細(xì)胞表面上。
這些發(fā)現(xiàn)可能也對揭示2型糖尿病的分子機理產(chǎn)生影響。Yu博士說，“研究這種因p31comet缺乏導(dǎo)致的胰島素受體過早胞吞是否導(dǎo)致2型糖尿病患者產(chǎn)生胰島素耐受性將是一件很有趣的事。”計劃之中的未來研究將探究這種可能性。
