我们都知道饭前饿或饭后懒是什么感觉。这两种感觉都与血糖水平有关,血糖水平是由体内的动力系统精心调节的。现在,来自中国的研究人员已经确定.我们都知道饭前饥饿或饭后乏力是什么感觉;这两种感觉都与血糖水平有关,血糖水平是由体内的动力系统精心调节的。现在,来自中国的研究人员已经确定,一种依赖于编码转录因子KLF15的基因的肝脏特异性转录物的单一方式调节大量营养物质的代谢,以响应胰岛素水平来保持这种微妙的平衡。
在本月发表在《国际科学》杂志上的一项研究中,筑波大学的研究人员发现,FoxO-KLF15轴调节肝脏中大量营养物质的代谢,以响应胰岛素水平的变化。
身体可以利用蛋白质、糖和脂肪作为能量来源。通常,这三种热量来源,称为大量营养素,是从食物中获得的。但蛋白质也可以转化为碳水化合物,必要时碳水化合物可以在体内转化为脂肪:空腹状态下,通过分解肌肉蛋白产生葡萄糖,餐后多余的葡萄糖转化为脂肪储存。
这项研究的通讯作者Naoya Yahagi副教授解释说,能量形式之间的转化受到肝脏的严格调节,因为这是单向的,动物无法逆转能量形式的转化。我们之前已经表明KLF15在肝脏的营养调节中起着至关重要的作用,所以我们想研究KLF15本身是如何被调节的。
因此,研究人员探索了禁食和进食状态下Klf15基因的结构及其相互作用的因素。
结果表明,KLF15基因编码多个转录物,其中一个转录物在肝脏中特异性表达。此外,该研究的第一作者竹内义典助理教授表示,KLF15启动子区域包含两个位点,由两个转录调节因子FoxO1和FoxO3a结合,促进基因转录。
这两种调节因子与KLF15启动子的结合依赖于营养状态:在禁食状态下,它们结合并激活KLF15的转录,而在进食状态下,KLF15及其下游因子的表达降低。重要的是,KLF15靶基因之一是Srebf1c,它编码脂肪生成的主要调节因子。禁食期间,FoxO-KLF15途径促进蛋白质向碳水化合物的转化,阻止碳水化合物向脂肪的转化。另一方面,进食后,血胰岛素水平升高会诱导FoxO磷酸化,从而关闭FoxO-KLF15通路,停止碳水化合物的产生,激活脂肪的产生。
雅哈吉说,我们的研究首次表明,胰岛素不仅通过转录调节糖脂代谢,还调节氨基酸代谢。这意味着转录调节对于控制由FoxO-KLF15途径调节的所有三种大营养素之间的代谢流动非常重要。