来源:杜克大学医学院
摘要:在至少40年里,研究人体如何代谢糖的科学家都接受一个观点:人体有四种酶促进人体吸收食物中能量的过程。但是这种生物化学的酶也许不是大家普遍认为的那样。根据研究发现,己糖激酶事实上是第五个主要因素。
在至少40年里,研究人体如何代谢糖的科学家都接受一个观点:人体有四种酶促进人体吸收食物中能量的过程。
产生能量的四个催化剂—己糖激酶的发现, 让越来越多的人研究人体如何代谢碳水化合物,通过药物干涉这些酶,可能有助于控制代谢障碍,例如糖尿病。
但是这种生物化学的酶也许不是大家普遍认为的那样。根据杜克大学和西北大学的科学家的研究,己糖激酶事实上是第五个主要因素。研究发现发表在在线期刊自然通讯上。
本研究第一作者,杜克大学生物数学和生物信息学副教授,Tim Reddy博士说,这与过去40多年的研究,以及我们一直以来的想法背道而驰。己糖激酶对于所有基础的能力产生十分关键。发现第五个酶为更多的人敞开大门,让研究人体如何代谢糖,并且研究代谢紊乱的基因联系。
新的蛋白质叫HKDC1,研究人员报告称,这种酶可能通过基因预测准妈妈在怀孕期间是否会得高血糖,或者血糖过量。高血糖对于成长中的胎儿是潜在不利的环境,并且会导致胎儿在以后患有肥胖和糖尿病等症状。
尽管只是4%的孕妇在怀疑期间都会得糖尿病,在美国每年有400000名女性患有妊娠期高血糖,这相当于准妈妈的10%。《新英格兰医学杂志》2008年发表的具有里程碑意义的研究中说到,怀孕期间的高血糖从长远看来有不少相似的不利的健康影响,例如成熟的妊娠期糖尿病。
Reddy说,我们知道这些孩子很可能生下来比较大,并且以后一直遭受健康方面的影响,例如肥胖和糖尿病。
医生们建议由高血糖风险的准妈妈通过合理饮食和锻炼,降低风险。但是目前没有方法降低在怀孕时得高血糖的风险。通常,准妈妈们诊断出来过迟了,往往是在得了糖尿病才诊断出来。
研究表明,尽管所有人都有这第五种酶己糖激酶,但己糖激酶只在怀孕期间出现,缺少这种基因的女性不能代谢葡萄糖。研究人员希望新的发现可以检测孕妇是否有可能患高血糖。
Reddy说,这种基因的发现有助于更好的预测女性的风险。知道己糖激酶在发挥作用,这同意给我们提供更多的信息去如何抑制它或激活它,并且我们扰乱循环的所做的所有事情,对于遏制目前我们看到糖尿病的流行是十分重要的优势。
本研究第一作者,西北大学费恩柏格医学院教授,医学博士William Lowe说,进一步研究酶会为代谢疾病新疗法产生新的目标。
Lowe说,研究表明我们开始的大规模基因研究,有利于启发代谢中重要的新分子。
本论文作者,杜克大学分子生理学研究所主任,Christopher Newgard博士说,这些年这种酶隐藏在人体基因组的观点有些令人震惊。
Newgard说,在碳水化合物化学领域,这是十分久远的历史,也是家族中的四个成员。40年过去了,现在来了这个牛仔,在聚会上姗姗来迟。
案例来源
上述案例基于杜克大学医学院提供的材料。备注:材料在内容和长度上或许有所编辑。
参考文献
Cong Guo, Anton E. Ludvik, Michelle E. Arlotto, M. Geoffrey Hayes, Loren L. Armstrong, Denise M. Scholtens, Christopher D. Brown, Christopher B. Newgard, Thomas C. Becker, Brian T. Layden, William L. Lowe, Timothy E. Reddy. Coordinated regulatory variation associated with gestational hyperglycaemia regulates expression of the novel hexokinase HKDC1. Nature Communications, 2015; 6: 6069 DOI: 10.1038/ncomms7069