PNAS：高血糖和代谢性疾病之间的因果关联
2015-05-07 佚名 生物谷
近日，发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇研究论文中，来自约翰霍普金斯大学的研究者通过研究发现了慢性高血糖和线粒体破碎之间的因果联系，相关研究或为开发新型疗法预防并且治疗糖尿病提供希望。Gerald Hart博士表示，葡萄糖自身并没有毒性，因此为何高血糖会对机体产生深远的影响至今研究者尚不清楚，而答案似乎是高血糖会干扰
近日，发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇研究论文中，来自约翰霍普金斯大学的研究者通过研究发现了慢性高血糖和线粒体破碎之间的因果联系，相关研究或为开发新型疗法预防并且治疗糖尿病提供希望。
Gerald Hart博士表示，葡萄糖自身并没有毒性，因此为何高血糖会对机体产生深远的影响至今研究者尚不清楚，而答案似乎是高血糖会干扰参与细胞众多代谢过程的分子的活性，此前研究结果显示，未经治疗的糖尿病患者机体的高血糖会改变线粒体的活性，影响营养物质向细胞可用能量的转变过程；研究者对比了糖尿病大鼠和健康大鼠心脏的线粒体酶类的水平，随后他们发现了两种酶类水平的差异，这两种酶类可以添加并且移除蛋白质上的O-N-乙酰葡糖胺（O-GlcNAc）分子，而研究者进行了长达30年的研究来解释细胞如何利用O-GlcNAc分子来控制细胞营养物质和能量的加工。
研究者表示，O-GlcNAc转移酶可以将O-GlcNAc分子添加到蛋白质上，在糖尿病大鼠的线粒体中O-GlcNAc转移酶的水平较高，而同时移除O-GlcNAc分子的酶类O-GlcNAcase的水平则会下降；研究者希望在糖尿病大鼠中这两种酶类的水平是不同的，但并不希望这种差异太大，随后他们发现，线粒体中一种酶类的位置在糖尿病小鼠中并不相同，机体产生能量需要嵌入在线粒体中的酶类复合体的相互作用，正常情况下O-GlcNAc转移酶其其中一种复合物，但在糖尿病小鼠中许多O-GlcNAc转移酶都迁移到了线粒体中。
O-GlcNAc相关活性的改变引发的网状效应会使得线粒体产能效率降低，以便线粒体可以开始产生更多的热量以及通过旁路途径产生损伤性分子，肝脏随后会切断抗氧化过程用以中和所谓的自由基，而抗氧化过程参与了制造葡萄糖以及血糖的增加；最后研究者表示，寻找一种疗法使得O-GlcNAc转移酶的活性标准化或许是预防及治疗糖尿病的有效路径。
原始出处：
Partha S. Banerjee, Junfeng Ma, and Gerald W. Hart1.Diabetes-associated dysregulation of O-GlcNAcylation in rat cardiac mitochondria.PNAS, April 27, 2015.doi: 10.1073/pnas.1424017112
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