PanK4被认为是葡萄糖和脂质代谢的调节因子

体育活动不仅对健身很重要，而且对健康也很重要。德国波茨坦- rehbrcke人类营养研究所（DIfE）马克西米利安·克莱因纳特教授指导下进行的一项新研究证实了这一点。他的团队发现蛋白质PanK4在骨骼肌的能量代谢中起着至关重要的作用。它调节葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，并被体育锻炼激活。这项研究表明，PanK4可能是治疗代谢性疾病（如2型糖尿病）的一种有希望的方法。研究结果已经发表在《自然通讯》杂志上。

　　

体育活动不仅对健身很重要，而且对健康也很重要。德国波茨坦- rehbrcke人类营养研究所（DIfE）马克西米利安·克莱因纳特教授指导下进行的一项新研究证实了这一点。他的团队发现蛋白质PanK4在骨骼肌的能量代谢中起着至关重要的作用。它调节葡萄糖摄取和脂肪酸氧化，并被体育锻炼激活。这项研究表明，PanK4可能是治疗代谢性疾病（如2型糖尿病）的一种有希望的方法。

骨骼肌约占体重的30%至40%，对维持健康的葡萄糖和脂质代谢至关重要。如果骨骼肌有效使用或储存葡萄糖的能力受损，就会影响整个身体的葡萄糖稳态，导致胰岛素抵抗——这是2型糖尿病的一个主要危险因素。然而，只有少数的治疗选择集中在肌肉上，以治疗代谢疾病。

对人类和小鼠的研究

运动可以提高肌肉对葡萄糖的吸收，促进代谢的灵活性，使其成为改善葡萄糖代谢的有效方法，特别是在胰岛素抵抗和2型糖尿病的情况下。然而，潜在的分子机制在很大程度上仍然未知。因此，在DIfE运动与营养分子生理学系主任Maximilian Kleinert教授和德国糖尿病研究中心（DZD）等机构的协调下，一个基础广泛的国际研究小组对他们进行了调查。使用现代质谱分析方法，有可能识别由于体育锻炼而在人类和动物肌肉中磷酸化的蛋白质。其中一种蛋白质是泛酸激酶4 （PanK4）。

为了了解PanK4如何影响骨骼肌的能量代谢，Kleinert和他的团队使用了各种遗传小鼠模型（敲除和过表达），他们利用这些模型进行了生理学研究，例如跑步机研究和葡萄糖耐量测试。研究人员还检查了训练后采集的人体肌肉组织，进行了代谢分析，并使用了RNA测序和蛋白质分析等分子生物学方法。

缺乏PanK4的小鼠处于不利地位

科学家们发现，在小鼠中普遍缺乏PanK4会导致生长减缓和骨骼肌质量减少。此外，肌肉中特异性缺乏PanK4的动物脂肪含量增加，肌肉中脂肪酸氧化受损。代谢组学分析表明，PanK4在骨骼肌乙酰辅酶a的调节中起作用。PanK4缺失导致乙酰辅酶a显著增加，从而破坏脂肪酸氧化和葡萄糖代谢的调节。后者表现在训练期间肌肉特异性PanK4敲除小鼠中，通过胰岛素刺激和肌肉收缩期间葡萄糖摄取减少。

相比之下，过度表达PanK4的小鼠表现出肌肉中葡萄糖摄取的显著改善和乙酰辅酶a水平的降低，这强调了PanK4作为葡萄糖代谢调节剂的重要性。这些结果表明，PanK4在维持代谢灵活性中起关键作用，特别是在同时利用脂肪酸和葡萄糖作为能量来源方面。

新的治疗方法

Kleinert解释说：“通过PanK4，我们发现了一种令人兴奋的肌肉代谢新蛋白，由于它对代谢的重要性，可以与mTOR， AMPK和Akt等重量级蛋白竞争。”“有针对性地调节PanK4可以帮助改善代谢健康并支持血糖控制。”因此，PanK4可能成为治疗代谢性疾病（如2型糖尿病）的有希望的靶点。

运动激活PanK4并改善肌肉的能量代谢，这一发现说明了为什么体育活动对健康如此重要。Kleinert说：“有规律的锻炼不仅能确保身体健康，而且对新陈代谢有深远的影响，这可能是积极生活方式的一个激励因素。”

PanK4的作用有待进一步调查

在未来的研究中，Kleinert和他的团队想要找出运动或胰岛素对PanK4的磷酸化究竟是如何控制其活性的，以及这与乙酰辅酶a和代谢灵活性的调节是如何相关的。PanK4在下丘脑等其他组织中的作用及其对全身能量稳态的影响也需要进一步研究。