糖尿病会导致肌肉损失如何

糖尿病与各种健康问题包括骨骼肌质量下降。Wataru Ogawa教授领导的研究小组神户大学研究生院医学显示海拔的血糖水平会导致肌肉萎缩和两种蛋白质,WWP1 KLF15,在这种现象中起着关键作用。这些发现发表在2月21日的在线版江森自控的洞察力。

肌肉减少损害我们与衰老有关体育活动,使我们容易受到各种各样的健康问题,因此导致寿命缩短。年龄相关性肌肉下降和随之而来的障碍的身体活动被称为“sarcopenia”,一个严重的健康老龄化社会的负担。

我们已经知道患者糖尿病容易随着年龄的增长,肌肉萎缩,但这种现象的潜在机制仍不清楚。糖尿病是一种疾病引起的胰岛素作用不足。不仅胰岛素降低血糖水平,促进细胞的生长和增殖;行动不足胰岛素一直认为导致肌肉细胞的生长和增殖的抑制,进而导致骨骼肌质量的下降。

小川教授的研究小组得出了一个惊人的发现,血糖水平上升引发肌肉质量的下降,并发现了两种蛋白质的重要作用这一现象。他们发现大量的转录因子KLF15糖尿病大鼠骨骼肌的含量增加,和老鼠缺乏KLF15专门在肌肉抵抗diabetes-induced骨骼肌质量下降(图1)。这些结果表明,diabetes-induced肌肉损失归因于KLF15数量增加。

研究小组调查的机制是多么丰富的KLF15糖尿病大鼠骨骼肌的含量增加。他们发现海拔的血糖水平减缓KLF15的退化蛋白质,从而导致增加的蛋白质。小川教授的研究小组还发现,一种叫做WWP1起着关键作用的蛋白质在调节KLF15蛋白质的降解。

WWP1属于蛋白质泛素连接酶。当一个小蛋白泛素与其他蛋白质结合,ubiquitin-bound蛋白质退化加速。在正常情况下,WWP1促进KLF15蛋白质的降解绑定KLF15降解酶,保持细胞KLF15丰度低。当血糖水平上升,WWP1的数量减少,从而减慢KLF15退化,从而增加细胞大量KLF15(图2)。

这项研究首次发现,提升血糖水平触发肌肉质量下降,而且两种蛋白质WWP1和KLF15有助于diabetes-induced肌肉质量下降。

以及糖尿病等其他条件缺乏身体活动或老化导致肌肉损失。蛋白质KLF15 WWP,已被证明有助于diabetes-induced肌肉质量相关损失,也可能是其它原因造成的肌肉损失。目前,没有药物可以治疗肌肉的损失。小川教授的评论:“如果我们开发一种药物,加强KLF15 WWP1或削弱了函数的函数,它将导致一个开创性的新疗法。”

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