缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所肖瑞平研究组发现蛋白质信号分子MG53同时干扰心肌细胞的糖代谢与脂代谢,进而介导糖尿病心肌病的发生。该工作于2015年1月31日在线发表于《Circulation》杂志上(http://circ.ahajournals.org/content/early/2015/01/30/CIRCULATIONAHA.114.012285.abstract)。《Circulation》专门为此项工作配发了由美国得克萨斯大学西南医学中心Zhao V. Wang和Joseph A. Hill撰写的述评(http://circ.ahajournals.org/content/early/2015/01/30/CIRCULATIONAHA.115.015357.abstract)。

糖尿病心肌病是糖尿病的主要心脏并发症之一,其发病不依赖于高血压、冠状动脉硬化等心血管疾病,机理非常复杂。糖尿病心肌病会造成病人心脏功能下降,并最终导致心衰。但对糖尿病心肌病的机制,目前还不是十分清楚,而其预防和治疗手段也十分有限。

MG53是横纹肌中特异表达的蛋白。肖瑞平研究组的前期工作表明,在多种代谢综合征动物模型的骨骼肌中,MG53作为E3连接酶,通过泛素–蛋白酶体途径降解胰岛素受体(IR)以及受体下游的胰岛素受体底物1(IRS1),引起骨骼肌产生胰岛素抵抗,从而引发全身性代谢紊乱(Nature. 2013; 494:375-9.)。在本研究中,肖瑞平研究组进一步发现,在心肌细胞中,MG53也可以通过与骨骼肌中相同的途径调节胰岛素信号通路,使得胰岛素诱导的葡萄糖摄取受到显著抑制,产生心肌胰岛素抵抗。更为重要的是,MG53还可以通过调节核受体PPAR-?及其下游与脂代谢相关的靶基因的表达水平,参与心肌细胞脂代谢的调控。在多个代谢紊乱的动物模型中,心肌中MG53的异常高表达都伴随着PPAR-?表达水平的升高。MG53表达的异常升高,造成心肌细胞对游离脂肪酸摄取过量、脂质及其代谢中产物在心肌细胞过度累积,产生脂毒性,进而影响细胞和心脏功能。

这项工作首次证明了MG53作为代谢核心分子在脂代谢中的重要作用,揭示了糖尿病心肌病的新机制,并为其预防和治疗提供了新的思路。Wang和Hill在述评中指出,“我们正在进入‘糖尿病心脏病理学’时代,像这样的研究工作正是我们迫切需要的。糖尿病和心脏病是世界范围的流行病,这些研究人员在糖尿病、心脏病机理研究的尖端领域做出具有开拓性意义的工作,真的是可喜可贺的。”

缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所肖瑞平和胡新立是文章的通讯作者。缅甸腾龙国际官网腾龙娱乐app官网下载研究所研究生刘丰华、宋瑞生和冯园庆是共同第一作者。该项研究与缅甸腾龙国际官网生物动态光学成像中心黄岩谊实验室合作完成,得到国家自然科学基金委、科技部、北大-清华生命科学联合中心、生物膜与膜工程国家重点实验室和缅甸腾龙国际官网市重点实验室的支持。