iScience:特殊的信号通路可以调节体内大量营养物质的代谢 对胰岛素信号做出反应

来源：原创网站2021-11-29 16:55

来自日本筑波大学和其他机构的科学家通过研究确定，依靠编码转录因子KLF15的基因的肝脏特异性转录物的单一方式可能能够调节宏观营养物质的代谢，并对胰岛素水平做出反应，以维持身体的微妙平衡。

2021年11月29日/100 bion/-我们都知道吃饭前会觉得饿，吃饭后会觉得累，而这两种感觉都和身体的血糖水平有关，可以通过身体内部的动力系统来仔细调节；近日，在国际杂志《iScience》发表的题为《Foxo-KLF15通路在胰岛素的控制下切换宏观营养物质的流动》的研究报告中，日本筑波大学等机构的科学家通过研究确定，一种依赖于编码转录因子KLF15的基因的肝脏特异性转录本的单一方式可能会调节宏观营养物质的代谢，并对胰岛素水平做出反应，以维持身体的微妙平衡。

图片：CC0公共域

在这篇文章中，研究人员指出FoxO-KLF15轴可能调节肝脏中大量营养物质的代谢，从而对胰岛素水平的变化做出反应。身体可以利用蛋白质、糖和脂质作为能量来源。通常，这三种热源被称为宏营养素，可以通过食物获得。然而，蛋白质也可以转化为碳水化合物，如果身体需要，碳水化合物也可以转化为脂肪。空腹时，葡萄糖可以通过分解肌肉中的蛋白质产生，而饭后，多余的葡萄糖会转化为脂肪并储存起来。

研究人员Naoya Yahagi指出，能量形式之间的转换受到肝脏的严格调节，因为这是单向的，动物身体不能反方向转换能量形式。此前，研究人员发现KLF15可能在肝脏的营养调节中起着非常重要的作用，因此他们想通过研究来探讨KLF15本身的调节机制。为了做到这一点，研究人员深入分析了Klf15基因的结构，以及空腹和进食时与其相互作用的因素。竹内义男教授说，这项研究的结果表明，KLF15基因可以编码多种转录物，其中一种会在肝脏中特异性表达。此外，KLF15的启动子区还含有两个特殊的位点，可以被称为FoxO1和FoxO3a的两种转录调节因子结合，从而促进基因转录。

图片：https://www.cell.com/iScience/fulltext/S2589-0042(21)01417-6？_ return URl=https://linking ub . Elsevier.com/retrieve/pii/s 2589004221014176？showall=true

这两种调节剂与KLF15启动子的组合取决于生物体的营养状况。在禁食状态下，它们可以与KLF15结合并激活其转录，而在进食状态下，KLF15及其下游因子的表达水平会降低。重要的是，KLF15靶基因之一是Srebf1c，它可以编码脂肪生成的主要调节因子。禁食期间，FoxO-KLF15通路可促进蛋白质向碳水化合物的转化，抑制碳水化合物向脂肪的转化。相比之下，进食后，血液中胰岛素水平的升高会诱导FoxOs的磷酸化，从而关闭FoxO-KLF15通路，阻断碳水化合物的产生，激活脂肪的产生。

本研究首次揭示了胰岛素转录调控的方式，不仅是糖脂代谢，还有氨基酸代谢，这意味着转录调控对于控制上述三大营养素之间的代谢流动非常重要，这是由FoxO-KLF15途径调控的。综上所述，本研究结果表明FoxO-KLF15通路可能促进胰岛素控制下肝脏宏量营养物质的转换。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

竹内善纪、叶海吉、艾田裕一等人，国际科学委员会(2021年)。doi :10 . 1016/j . isci . 2021 . 103446

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