JBC:科学家鉴别出糖尿病药物二甲双胍的新型作用靶点

2016-10-17 17:21 来源: 生物谷
收藏到BLOG

图片来源:www.sciencedaily.com

  2016年10月16日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登于国际杂志Journal of Biological Chemistry上的研究报告中,来自日本名古屋大学的研究人员利用线虫作为模式动物进行研究,鉴别出了2型糖尿病药物二甲双胍的新型靶点,研究者发现,在果蝇机体中离子交换蛋白NHX-5和其相关的蛋白质或许是潜在的二甲双胍的靶点,这就表明二甲双胍能够控制细胞内吞作用的周期。

  2型糖尿病是一种常见的糖尿病类型,患者主要特点表现为胰岛素耐受性及高血糖,很多患者都服用二甲双胍药物来进行治疗,二甲双胍能够降低患者肝脏中葡萄糖的产生并且增加肌肉对葡萄糖的摄入,同时二甲双胍还能够有效治疗其它类型的疾病,比如多囊卵巢综合征、神经性障碍或者某些癌症,这些多方面的作用表明,二甲双胍或许能够靶向作用多个分子,然而研究者目前并不清楚二甲双胍的作用靶点;这项研究中,研究人员通过对秀丽隐杆线虫进行研究,就鉴别出了一种新型的潜在靶点,这种靶点蛋白能够介导钠离子和氢离子之间的交换作用。

  文章中,研究者发现,二甲双胍能够降低秀丽隐杆线虫L1阶段的寿命,即在第一个幼虫阶段对饥饿的生存反应, 通过遗传筛查研究者鉴别出了对二甲双胍作用耐受的线虫突变体,这种突变能够映射到胞内体的钠离子/氢离子交换蛋白NHX-5,这就表明其或许就是一种潜在的靶点。

  果蝇是另一种研究模型,此前研究者发现,二甲双胍疗法能够降低果蝇的寿命,而本文研究中,研究者对缺失NHE3的果蝇突变体进行了研究,NHE3是果蝇机体中NHX-5蛋白的同源蛋白,NHE3果蝇突变体对二甲双胍完全耐受,研究结果表明,NHE同时也是果蝇机体中二甲双胍的靶点,而且在其它物种中其或许还是二甲双胍的保守性靶点。

  NHX-5在秀丽隐杆线虫机体的多个部位都会表达,包括肠道和神经元等,在细胞中NHX-5存在于胞内体中,胞内体能够通过特殊的途径来运输诸如蛋白等分子,这种特殊途径能够促进所分类的蛋白被分泌、循环或者降解,利用二甲双胍对秀丽隐杆线虫进行的疗法或许就能够抑制自体吞噬体的形成,自体吞噬体是一种能够破碎细胞物质的特殊结构。

  同时研究者还发现,二甲双胍能够降低秀丽隐杆线虫的氧气消耗,从而抑制线粒体的功能,这正如在哺乳动物中研究的一样;研究者Young-Jai You表示,相关研究发现表明,在线虫L1饥饿阶段,二甲双胍能够靶向作用NHX-5来干扰自体吞噬作用及其相关的亚细胞过程,以便较少的能量能够被利用,而这最终将会减少线虫L1阶段的寿命,同时还阐明了线粒体和NHX-5控制的胞吞循环之间的关联。

  相关研究为后期研究者深入阐明二甲双胍的分子机制,从而开发治疗糖尿病的新型疗法提供新的思路和希望。