南京大学陈帅教授《Diabetologia》：发现葡萄糖吸收新机理

南京大学模式动物研究所陈帅教授课题组在《Diabetologia》在线发表能量感受器AMPK调控骨骼肌葡萄糖吸收机理的重要研究成果。

　　

南京大学模式动物研究所陈帅教授实验室在能量感受器AMPK调控骨骼肌葡萄糖吸收机理研究方面取得重要进展，相关成果“A TBC1D1Ser231Ala knockin mutation partially impairs AICAR- but not exercise-induced muscle glucose uptake in mice”于2016年11月08日在线发表在《Diabetologia》杂志上 （http://rdcu.be/mt1k）。南京大学博士研究生陈俏利和谢冰弦是该论文的共同第一作者，王宏宇副研究员和陈帅教授为共同通讯作者。

近几十年来伴随着经济腾飞，我国2型糖尿病发病率也在急剧上升。这类代谢疾病不仅严重影响了患者的生活质量甚至危及生命，也给社会医疗体系造成极大压力。因此我们迫切需要鉴定新型干预和治疗2型糖尿病的药物靶标，用于研发更为有效的药物。2型糖尿病病人会产生胰岛素抵抗，因此非胰岛素依赖途径在降血糖方面有着重要价值。

过多能量摄入以及缺乏运动是导致2型糖尿病发病的两个重要因素，它们都会导致身体产生能量富余状态。能量感受器AMPK可感知身体能量状态，在葡萄糖稳态维持中起重要作用，并且它的效应不依赖于胰岛素，目前一线2型糖尿病治疗药物二甲双胍的作用靶点之一就是AMPK。

之前该研究团队发现RabGAP蛋白TBC1D1是AMPK的磷酸化底物，AMPK可以磷酸化其上的丝氨酸231位点。在这项研究中，该团队利用实验室制备的TBC1D1S231A基因敲入小鼠，发现AMPK－TBC1D1信号通路调控骨骼肌中4型葡萄糖转运体（GLUT4）的细胞质膜转位，进而介导非胰岛素依赖的骨骼肌葡萄糖吸收。当阻断内AMPK－TBC1D1信号通路后，AMPK激动剂AICAR的降血糖效应会显著减弱。

 

这一研究阐明了非胰岛素依赖途径AMPK调控葡萄糖稳态的新机理，为将来开发以AMPK－TBC1D1信号通路为药物靶点的2型糖尿病治疗策略提供了理论基础。

该项研究依托南京大学医药生物技术国家重点实验室和南京大学模式动物研究所，得到国家自然科学基金项目（31571211和31271498）、国家重点基础研究发展计划（2014CB964704和2014BAI02B01）、国家高技术研究发展计划（2014AA021104）、以及教育部新世纪优秀人才计划（NCET-13-0270）的经费支持。

原文摘要：

A TBC1D1Ser231Ala knockin mutation partially impairs AICAR- but not exercise-induced muscle glucose uptake in mice

TBC1D1 (tre-2/USP6, BUB2, cdc16 domain family member 1) is a Rab GTPase-activating protein (RabGAP) that has been implicated in regulating GLUT4 trafficking. TBC1D1 can be phosphorylated by the AMP-activated protein kinase (AMPK) on Ser231, which consequently interacts with 14-3-3 proteins. Given the key role for AMPK in regulating insulin-independent muscle glucose uptake, we hypothesised that TBC1D1-Ser231 phosphorylation and/or 14-3-3 binding may mediate AMPK-governed glucose homeostasis……