哺乳动物细胞mTOR/S6K1信号通路和AMPK信号通路是机体组织细胞能量调节和营养素调节的重要信号通路,在机体肥胖和胰岛素抵抗(IR)等代谢性疾病的发生发展过程中具有重要的调节作用。既往研究认为,长期有氧运动通过激活AMPK促进线粒体脂肪酸β氧化,减少脂质异位沉积,从而促进骨骼肌细胞胰岛素信号转导,有效改善机体IR。傅力教授研究团队通过建立长期高脂饮食诱导的IR小鼠模型,对其进行为期6周的有氧跑台运动干预,结合C2C12小鼠骨骼肌细胞模型,对AMPK/mTOR/S6K1信号通路在IR发生发展及运动改善IR中的作用进行了系统研究。该研究发现,AMPK信号通路除了可以通过促进β氧化调节细胞能量代谢外,还可以通过调节mTOR/S6K1信号通路的活性抑制转录因子SREBP-1c的剪切与激活,并通过调节其下游效应蛋白的表达,从而影响肌细胞脂肪酸的合成过程。
长期进行有氧运动可通过对骨骼肌细胞AMPK信号通路的激活对细胞脂肪酸氧化及合成代谢过程进行调节,从而维持细胞代谢稳态、提高骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性。
该研究首次揭示了AMPK/mTOR/S6K1信号通路在有氧运动提高骨骼肌细胞胰岛素敏感性过程中的作用及其分子机制。该研究也为代谢性疾病的发病机制和治疗方法研究提供了新的思路。傅力教授课题组目前正在进行运动改善机体胰岛素抵抗的骨骼肌蛋白质组学研究,以期为全面阐明有氧运动防治代谢性疾病这一类严重危害人类健康的病症的分子机制提供理论和实验依据。该研究在国家自然科学基金、国家自然科学基金青年基金及天津市科委基础重点基金项目的支持下完成。
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