Science子刊：揭示运动预防胰岛素抵抗机制

2021年12月19日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自澳大利亚莫纳什大学的研究人员发现了一种称为NADPH氧化酶4（NADPH oxidase 4, NOX4）的酶，它是运动改善我们健康的关键。重要的是，这一发现为开发促进这种酶活性的药物以便保护人们免受衰老对代谢健康的影响提供了可能性。相关研究结果发表在2021年12月15日的Science Advances期刊上，论文标题为“Skeletal muscle NOX4 is required for adaptive responses that prevent insulin resistance”。

全世界60岁以上的人的比例将在未来30年翻一番，到2031年，将有超过600万澳大利亚人超过65岁。2型糖尿病的发病率随着年龄的增长而增加，因此这种人口老龄化也将导致全球该疾病的发病率增加。

2型糖尿病发病率随年龄增长而增加的主要原因之一是胰岛素抵抗（insulin resistance）---身体无法对胰岛素作出反应---的产生，而且这往往是由于随着年龄的增长，体育活动的减少而造成的。然而，不运动促进胰岛素抵抗产生的确切机制一直是个谜。

在这项新的研究中，这些作者发现体育活动实际上如何增强胰岛素反应性，并进而促进代谢健康。重要的是，他们所发现的对这一机制起关键作用的酶有可能通过药物加以靶向，以阻止衰老的后果，如肌肉萎缩和糖尿病。

这些作者揭示衰老过程中骨骼肌活性氧（ROS）生成的减少在胰岛素抵抗的产生中起着重要作用。根据论文通讯作者、莫纳什大学生物医学发现研究所的Tony Tiganis教授的说法，骨骼肌不断地产生ROS，而且在运动中会增加。他说，“运动诱导的ROS驱动适应性反应，这些反应对运动的健康促进作用是不可或缺的。”

在这篇论文中，Tiganis及其团队展示了一种名为NOX-4的酶如何对运动诱导的ROS和驱动代谢健康的适应性反应至关重要。

骨骼肌中NOX4触发的过氧化氢产生是线粒体生物发生所必需的。图片来自Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abl4988。

在小鼠身上，这些作者发现NOX4在运动后在骨骼肌中增加，然后导致ROS增加，引发适应性反应，保护小鼠免受胰岛素抵抗的产生，否则会随着衰老或饮食诱导的肥胖而出现胰岛素抵抗。

重要的是，这些作者发现，骨骼肌中NOX4的水平与年龄相关的胰岛素敏感性下降直接相关。Tiganis教授说，“在这项研究中，我们发现，在动物模型中，骨骼肌NOX4的丰度随着衰老而下降，这导致了胰岛素敏感性的降低。”

他说，“用化合物触发NOX4协调的适应机制的激活，可能会改善衰老的关键方面，包括胰岛素抵抗和2型糖尿病的产生。其中的一种化合物是天然存在的，例如，在十字花科蔬菜中，如西兰花或花椰菜，尽管发挥抗衰老效果所需的数量可能超过许多人愿意摄入的数量。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Chrysovalantou Xirouchaki et al. Skeletal muscle NOX4 is required for adaptive responses that prevent insulin resistance. Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abl4988.