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Nature:Toll样受体和特殊自噬蛋白之间的串扰或能调节锻炼期间骨骼肌中AMPK的激活

来源:本站原创 2020-02-19 09:11

2020年2月19日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature上题为“TLR9 and beclin 1 crosstalk regulates muscle AMPK activation in exercise”的研究报告中,来自西南医学中心等机构的科学家们通过研究揭示了锻炼期间Toll样受体9(Toll-like receptor 9,TLR9)和蛋白质beclin 1之间的串扰(crosstalk)调节肌肉中AMPK激活的分子机制。

图片来源:Lumen Learning

研究者表示,单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)在骨骼肌中的激活与运动所引起的全身代谢性反应会相互协调,而在运动期间,机体的自噬过程会被上调,自噬是一种能够维持细胞中内环境稳定平衡的溶酶体降解途径;在骨骼肌中,一种名为beclin 1的核心自噬蛋白对于AMPK的激活非常关键和必要。

这项研究中,研究人员揭示了先天性免疫感应分子TLR9与beclin 1蛋白之间的相互作用在锻炼所诱导的骨骼肌中AMPK激活过程中所扮演的关键角色;研究者发现,缺失TLR9的小鼠或许在运动诱导的AMPK激活上也存在缺陷,而且其骨骼肌中GLUT4葡萄糖转运蛋白的质膜定位也存在一定的缺陷,但在自噬状态下或许并不会出现缺陷表现;TLR9能结合beclin 1,其二者之间的相互作用能被能量压力所增加,即葡萄糖饥饿和耐力锻炼,同时却会被BCL2的突变所降低,该突变会阻断BCL2与beclin 1蛋白之间的结合。

TLR9能够调节锻炼期间骨骼肌中PI3KC3-C2的装配,PI3KC3-C2是内溶酶体磷脂酰肌醇3-激酶复合体,其包含beclin 1和UVRAG分子,敲除beclin 1或UVRAG就会通过葡萄糖饥饿的方式来抑制细胞中AMPK激活的诱导;此外,TLR9在立体收缩诱导的AMPK激活、葡萄糖摄入和beclin 1-UVRAG复合体的装配上会以一种肌肉自主的方式发挥作用。

最后研究者表示,相关研究结果揭示了锻炼期间,Toll样受体在骨骼肌AMPK激活和葡萄糖代谢过程中所扮演的关键角色,同时研究人员也发现了先天性免疫传感器和自噬蛋白之间存在的一种未知的串扰机制。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Liu, Y., Nguyen, P.T., Wang, X. et al. TLR9 and beclin 1 crosstalk regulates muscle AMPK activation in exercise. Nature (2020). doi:10.1038/s41586-020-1992-7

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