Nature：重大进展！揭示新发现的激素fabkin促进糖尿病产生机制，靶向它有望治疗1型和2型糖尿病
来源：本站原创 2021-12-10 17:17
在一项新的研究中，来自美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的研究人员指出一种新发现的名为fabkin的激素有助于调节代谢，并可能在1型和2型糖尿病的产生中发挥重要作用。
2021年12月10日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的研究人员指出一种新发现的名为fabkin的激素有助于调节代谢，并可能在1型和2型糖尿病的产生中发挥重要作用。 相关研究结果于2021年12月8日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A hormone complex of FABP4 and nucleoside kinases regulates islet function”。
这项研究显示在患有1型或2型糖尿病的小鼠和人类患者中，fabkin的血液水平异常地高。这些作者发现，阻断fabkin的活性可以阻止小鼠中这两种形式的糖尿病的产生。他们说，fabkin很可能在人类中发挥类似的作用，而且这种激素复合物可能是一种有前途的治疗靶标。
论文通讯作者、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院Sabri ülker代谢研究中心主任Gökhan S. Hotamisligil说，“几十年来，我们一直在寻找传达脂肪细胞中能量储备状况的信号，以产生适当的内分泌反应，如胰岛β细胞中的胰岛素产生。我们如今鉴定出fabkin是一种新的激素，它通过一种极其不寻常的分子机制控制这一关键功能。”
许多激素参与了代谢调节，如胰岛素和瘦素（leptin）。fabkin与传统的激素不同，因为它不是具有单一确定的受体的单一分子。相反，fabkin是由多种蛋白成的功能性蛋白复合物，包括脂肪酸结合蛋白4（FABP4）、腺苷激酶（ADK）和二磷酸核苷激酶（NDPK）。通过一系列的实验，这些作者确定fabkin调节细胞外的能量信号。这些信号然后通过一个受体家族发挥作用，从而控制靶细胞的功能。就糖尿病而言，fabkin控制着胰腺中负责产生胰岛素的β细胞的功能。
十多年前，Hotamisligil及其同事们发现一种称为FABP4的蛋白在脂肪分解过程中从脂肪细胞中分泌出来，其中脂肪分解指的是脂肪细胞内储存的脂质被分解，通常是对饥饿作出的反应。此后，许多研究已显示了循环的FABP4与包括肥胖症、糖尿病、心血管疾病和癌症在内的代谢性疾病之间的相关性。然而，这其中的作用机制尚不清楚。
在这项新的研究中，这些作者发现当FABP4从脂肪细胞中分泌出来并进入血液时，它与酶NDPK和ADK结合，形成如今被确定为fabkin的蛋白复合物。在这种蛋白复合物中，FABP4改变了NDPK和ADK的活性，从而调节ATP和ADP分子的水平，其中这两种分子是生物学中能量的基本单位。他们发现附近细胞的表面受体感知ATP与ADP的比例变化，触发细胞对变化的能量状态作出反应。因此，fabkin能够调节这些细胞的功能。
FABP4-/-小鼠的α细胞质量没有差异，而且FABP4在β细胞中不表达。图片来自Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04137-3。
这些作者发现，胰腺中分泌胰岛素的β细胞是fabkin的作用靶标，而且这种激素是糖尿病产生的一个驱动力。当他们用一种抗体来中和小鼠的fabkin时，这些小鼠并没有患上糖尿病。当给肥胖的糖尿病小鼠注射该抗体时，它们又恢复到了健康状态。
论文第一作者、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院Sabri ülker代谢研究中心研究助理Kacey Prentice说，“关于fabkin的发现要求我们后退一步，重新考虑我们对激素如何起作用的基本理解。我对找到一种新的激素感到非常兴奋，但更兴奋的是看到这一发现的长期影响。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Kacey J. Prentice et al. A hormone complex of FABP4 and nucleoside kinases regulates islet function. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04137-3.
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