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逆轉糖尿病、改善心血管、延年益壽的神葯AMPK,怎麼激活它很關鍵

代謝蛋白AMPK被描述為一種逆轉疾病、改善健康的魔彈,對動物模型的研究表明,激活蛋白質的化合物具有促進健康的作用,可逆轉糖尿病,改善心血管健康,治療線粒體疾病 , 甚至延長壽命。然而,這些化合物的魔力可以完全歸因於AMPK與其他潛在靶標有多大的影響尚不清楚,值得進一步研究。請大家點擊右邊+關注我們,學習更多健康知識促健康

逆轉糖尿病、改善心血管、延年益壽的神葯AMPK,怎麼激活它很關鍵

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一、Salk開發系統研究AMPK作用機制

現在,Salk研究人員開發了一種新系統,讓他們比以往更詳細地研究AMPK如何、何時何地執行其分子和治療功能。在2019年1月2日發表於Cell Reports期刊的論文中,Salk團隊使用新模型激活患有脂肪肝的成年小鼠肝臟中的AMPK 。

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「這種模式將使我們能夠回答科學家之前無法回答的問題,」Salk教授和Salk癌症中心主任Reuben Shaw說道,他領導了這項新工作。「它確實為我們提供了一種新的方法來定義這種特定酶在多種疾病中的健康益處。」

二、AMPK的獨特的代謝調整作用

AMPK(Adenosine 5『-monophosphate (AMP)-activated protein kinase) 即AMP依賴的蛋白激酶,是生物能量代謝調節的關鍵分子,是研究糖尿病及其他代謝相關疾病的核心。它表達於各種代謝相關的器官中,能被機體各種刺激激活,包括細胞壓力、運動和很多激素及能影響細胞代謝的物質。遺傳學和藥理學研究表明,AMPK是機體保持葡萄糖平衡所必需的。

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細胞在能量不足時激活AMPK,並且在運動後或限制卡路里時,AMPK在全身組織中被激活。作為回應,AMPK改變了許多其他基因和蛋白質的活性,有助於保持細胞活力和功能,即使它們的燃料運行不足。在整個身體的不同組織和發育的不同時間點,AMPK可能具有不同的作用。到目前為止,研究遺傳上增加AMPK活性的具體影響的唯一方法是從胚胎髮生開始改變其在生物體內的活性。

三、AMPK的胚胎影響不明

「當AMPK從胚胎髮生的最初階段過度激活時,我們不知道它對正常發育有什麼影響,」Salk的高級研究員兼新論文的第一作者Daniel Garcia說。

四、通過小鼠來研究AMPK

因此,加西亞,肖和他們的同事讓一隻老鼠擁有一種特殊版本的AMPK,讓研究人員通過餵養成年小鼠抗生素來激活基因。

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「如果你用藥物靶向AMPK,我們開發的模型與你在診所看到的模型更相似,」加西亞說。

此外,通過對小鼠中可誘導的AMPK基因進行雙重工程,研究人員還可以控制體內AMPK激活的位置 - 無處不在,或僅在選定的組織或組織中。

五、AMPK被激活可以改善脂肪肝

為了測試新模型的實用性,研究人員開發了可以在肝臟中激活AMPK的小鼠。然後,他們餵食這些小鼠高脂肪飲食的一部分,導致飲食誘導的肥胖和肝臟中脂肪的過量積累。這種情況相當於人類的非酒精性脂肪肝病(NAFLD),這是美國成年人慢性肝病的主要形式。

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在有和沒有NAFLD的小鼠中,當AMPK被激活時,肝臟中的脂肪水平下降 - 新的脂肪產生 減慢並且現有的脂肪被代謝。此外,當AMPK在餵食高脂肪飲食的小鼠中被激活時,小鼠被保護免於體重增加和肥胖並且具有較少的肝臟炎症跡象。

「本文證實AMPK是治療NAFLD的良好靶點,」Garcia說。「這進一步證實了AMPK激活劑應該在臨床上進行測試。」

六、AMPK還改善其他部位脂肪含量

除了對肝臟脂肪的影響外,AMPK活化 - 即使它僅限於肝臟 - 也降低了體內其他部位的脂肪含量,這表明肝臟釋放到體內其他部位的激素受到影響。

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七、AMPK的藥物可能治療很多疾病

「這些結果表明,AMPK可能是對人類疾病的一種強有力的治療方法,」William R. Brody主席的Shaw說。

研究人員接下來計劃在許多其他組織(包括肌肉)中研究AMPK活化,科學家們假設AMPK可能會產生巨大影響。

「除了NAFLD之外,還有更廣泛的問題可以研究肌肉模擬運動中AMPK的遺傳激活以及生物體生命後期AMPK的激活能否延長壽命,」Shaw說。

八、怎麼激活AMPK

1、在低氧,缺血,熱激和營養缺乏的條件下,ATP的濃度水平降低,但是它通過高濃度的5"-AMP去平衡,5"-AMP和AMPK的γ亞基相互作用,激活AMPK。

2、LKB1(AMPK上游主要的激酶),假激酶STRAD和支架蛋白MO25的複合體,去磷酸化AMPK在蘇氨酸172α環位點,從而激活AMPK。

3、AMPK可能也直接通過CAMKK2作用在蘇氨酸172的α環而被激活。

所以,低能量飲食為什麼逆轉糖尿病與脂肪肝,AMPK激化應該功不可沒!

參考治療鏈接:https://www.salk.edu/news-release/salk-scientists-uncover-the-health-effects-of-metabolic-magic-bullet-protein/

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