糖尿病是如何导致肌肉萎缩的?

发布时间:2019-02-27 15:43:13 作者:助医网
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糖尿病与各种健康问题有关,包括骨骼肌质量的下降。一个研究小组发现,血糖水平的升高会导致肌肉萎缩,而两种蛋白质在这一现象中起着关键作用。

  当老鼠患上糖尿病时,我们观察到肌肉质量的损失和肌肉纤维的减少。这些现象在肌肉缺乏klf15的小鼠中没有发生。

  糖尿病与各种健康问题有关,包括骨骼肌质量的下降。研究人员发现,血糖水平的升高会导致肌肉萎缩,其中两种蛋白质WWP1和KLF15在这一现象中起着关键作用。这些发现于2月21日发表在JCI Insight的网络版上。

  随着年龄的增长,肌肉质量的下降会损害我们的身体活动,使我们容易受到各种健康问题的影响,从而导致寿命的缩短。依赖于年龄的肌肉质量下降以及随之而来的身体活动障碍被称为“肌肉减少症”,这是老龄化社会的一个严重健康负担。

  我们已经知道,糖尿病患者随着年龄的增长,肌肉容易流失,但这种现象的机制尚不清楚。糖尿病是一种由胰岛素作用不足引起的疾病。胰岛素不仅降低血糖水平,而且还能促进细胞的生长和增殖;胰岛素作用不足被认为会抑制肌肉细胞的生长和增殖,进而导致骨骼肌质量的下降。

  研究人员有了一个惊人的发现:血糖水平的升高会导致肌肉质量的下降,并揭示了两种蛋白质在这一现象中的重要作用。他们发现糖尿病小鼠骨骼肌中转录因子KLF15的丰度增加,而在肌肉中缺乏KLF15的小鼠对糖尿病诱导的骨骼肌质量下降具有抵抗能力。这些结果表明糖尿病引起的肌肉损失可归因于KLF15的增加。

  研究小组研究了KLF15在糖尿病小鼠骨骼肌中含量增加的机制。他们发现,血糖水平的升高减缓了KLF15蛋白的降解,从而导致KLF15蛋白数量的增加。研究小组还发现,一种名为WWP1的蛋白质在调节KLF15蛋白的降解过程中发挥着关键作用。

  WWP1是一种叫做泛素连接酶的蛋白质。当一种名为“泛素”的小蛋白与其他蛋白结合时,泛素结合蛋白的降解速度加快。正常情况下,WWP1通过与KLF15结合泛素促进KLF15蛋白的降解,使细胞KLF15丰度保持在较低水平。当血糖水平升高时,WWP1的数量减少,从而减缓KLF15的降解,从而降低KLF15细胞丰度的增加。

  这项研究首次发现,血糖水平升高会导致肌肉质量下降,而WWP1和KLF15这两种蛋白质会导致糖尿病引起的肌肉质量下降。

  和糖尿病一样,身体不活动或衰老等其他情况也会导致肌肉质量下降。KLF15和WWP蛋白已被证明可导致糖尿病引起的肌肉质量损失,也可能与肌肉损失的其他原因有关。目前,还没有治疗肌肉萎缩的药物。如果能研发出一种增强WWP1功能或削弱KLF15功能的药物,它将带来一种突破性的新疗法。