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中国高校两篇研究成果登上《细胞》子刊
【字体: 大 中 小 】 时间:2007年01月12日 来源:生物通
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在新鲜出炉(2007年1月)的《Cell Metabolism》(Cell Press出版的10中期刊之一)杂志上,分别来自中科院生物物理研究所,华中科技大学等,以及湖北郧阳医学院(Yunyang Medical College)等处的研究人员就下丘脑神经元网络中甲状腺激素的作用,与葡萄糖动态平衡GLUT4的新研究发表了各自的研究成果。
生物通报道:在新鲜出炉(2007年1月)的《Cell Metabolism》(Cell Press出版的10中期刊之一)杂志上,分别来自中科院生物物理研究所,华中科技大学等,以及湖北郧阳医学院(Yunyang Medical College)等处的研究人员就下丘脑神经元网络中甲状腺激素的作用,与葡萄糖动态平衡GLUT4的新研究发表了各自的研究成果。
原文摘要:
Cell Metabolism, Vol 5, 47-57, January 2007
Dissecting Multiple Steps of GLUT4 Trafficking and Identifying the Sites of Insulin Action
[Abstract]
Cell Metabolism, Vol 5, 21-33, January 2007
A Central Thermogenic-like Mechanism in Feeding Regulation: An Interplay between Arcuate Nucleus T3 and UCP2
[Abstract]
第一篇来自中科院生物物理研究所(Institute of Biophysics)生物大分子国家重点实验室,生物物理所华中科技大学联合实验室,华中科技大学生命科学与技术学院,以及澳大利亚著名的Garvan医学研究院(Garvan Institute of Medical Research)的研究人员利用一种方法发现GLUT4贮存囊泡(GLUT4 storage vesicle,GSV)的调控作用,挑战了之前的GLUT4转运调控过程,为研究胰岛素信号途径提供了重要资料。
这一研究的通讯作者为华中科技大学生命科学与技术学院徐平勇博士,以及徐涛教授(简介见后)。
GLUT4(glucose transporter 4),即葡萄糖转运蛋白4,在葡萄糖动态平衡中起着关键作用,是一种十分重要的葡萄糖转运体,与胰岛素抵抗和II型糖尿病密切相关,也与肥胖,肿瘤有关。
目前区分GLUT4转运过程不同步骤的功能性分析缺乏,因此限制了对其分子机制的了解,在这篇文章中,研究人员发展了一种新方法——通过对单GLUT4贮存囊泡GSVs进行实时动态跟踪,深入系统的对体内细胞表面GSVs的定位,装卸和融合进行了分析,这样研究人员发现GSVs在表面卸载定位后的融合是胰岛素调控的一个关键步骤,但定位步骤是由PI3K和其下游效应因子:Rab GAP AS160调控的。
这些研究结果都说明AS160的Akt依赖性磷酸化并不是如之前所认为的,GLUT4转运的主要调控步骤,即主要的调节点包括了Akt底物和GSV定位的信号途径两方面。
在第二篇文章中,来自耶鲁大学医学院,湖北郧阳医学院,以及加拿大拉瓦尔大学(Université Laval)等处的研究人员揭示了甲状腺激素调控的线粒体解耦联在下丘脑神经元网络中的生理作用。参予研究的中方研究人员为郧阳医学院的刘忠武(Zhong-Wu Liu)。
T3(Triiodothyronine,甲状腺素T3)是活性甲状腺激素,调控着线粒体解耦联蛋白(uncoupling protein)活性与相关的周围组织(peripheral tissues)生热作用(thermogenesis)。而II型脱碘酶(Type 2 deiodinase,DII)——一种催化活性甲状腺激素产物,以及线粒体解耦联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)——解偶联蛋白家族的新成员,位于线粒体内膜上的阳离子载体蛋白,这两种蛋白都在下丘脑弓形核神经(arcuate nucleus)中存在,然而目前这两种重要蛋白的相互作用和生理学意义并未被阐述清楚。
在这篇文章中,研究人员发现了T3和UCP2之间的相互作用这一关键的甲状腺调控机制,研究结果表明DII产生的神经胶质细胞与神经元共表达神经肽(neuropeptide Y,NPY),agouti相关蛋白(agouti-related protein),以及UCP2都是直接并置的。而且T3介导的UCP2活性导致了NPY/AgRP神经元线粒体增殖,这对于orexigenic神经元的兴奋性,以及相应的饮食反馈都是十分重要的。
这些研究成果都说明甲状腺激素调控的线粒体解耦联在下丘脑神经元网络中的生理作用,为进一步研究甲状腺信号传导提供了重要信息。
(生物通:张迪)
附:
徐涛 博士导师
细胞和分子水平上从事神经和内分泌细胞信号转导和分泌分子机制的
研究员, “国家杰出青年科学基金”获得者, 中科院“****”获得者, 男,1970年出生。1996年毕业于原华中理工大学。1996-1999年在德国马克思-普朗克生物物理化学研究所作博士后研究,1999-2000年赴美国华盛顿大学生理与生物物理系任高级研究员。2000年9月份被聘为教育部****奖励计划特聘教授。2000年国家杰出青年基金获得者,2002-2003年度获美国李氏基金杰出成就奖。2002年被德国马普学会聘为中德马普合作实验室主任,主持中德马普合作研究项目。现任中国科学院生物物理研究所副所长,学术委员会副主任,生物大分子国家重点实验室副主任。
主要在细胞和分子水平上从事神经和内分泌细胞信号转导和分泌分子机制的研究,承担了多项国家自然科学基金和国家杰出青年科学基金资助项目。在Cell, Nature Cell Biology, Nature Neuroscience, EMBO J, PNAS等杂志上发表多篇有影响的研究论文。
Email:xutao@ibp.ac.cn。
郧阳医学院医学研究中心
研究中心建于1994年,位于郧阳医学院。该中心主要从事生物力学、电生理学、形态学等方面的研究,具备相关的技术和设备,现为郧阳医学院科技人员进行科学研究及研究生培养的重要基地。研究中心现建有电生理研究室、生物力学研究室、细胞与分子生物学研究室、图象分析室、电镜室、激光共聚焦室等;教师和研究生已在本室完成了多项省部级、厅局级科研项目,有多项获科技成果奖。现有专兼职人员10人,其中高级职称6人,中级职称2人,初级2人。医学研究中心主任刘忠武是归国(美国)研究人员,主要从事膜片钳技术工作。现有实验面积1037平方米,仪器设备123台件,价值400多万元。