一种新的葡萄糖水平检测机制

来自中国厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大学、中国科学院上海生命科学研究院和苏格兰邓迪大学的研究人员发现我们的细胞中的一种新的“能量传感器”，这改变了我们对身体如何检测葡萄糖水平和开启替代性“燃料”供应的理解。人们认为这项研究可能对糖尿病具有特别的意义。在糖尿病中，血液中的葡萄糖水平异常地偏高。相关研究结果于2017年7月19日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Fructose-1,6-bisphosphate and aldolase mediate glucose sensing by AMPK”。论文通信作者为厦门大学生命科学学院林圣彩（Sheng-Cai Lin）教授和邓迪大学生命科学学院Grahame Hardie教授。
这项研究关注蛋白AMPK的活性。Hardie在上个世纪九十年代首次鉴定出AMPK在我们体内的能量产生中发挥着关键作用。
当细胞中的能量水平下降时，AMPK酶处于开启状态，而且这会激活促进能量产生的过程，同时阻断能量消耗的过程。
林圣彩团队与Hardie团队合作开展研究，如今在理解这种情形如何发生上取得新的突破。
葡萄糖是细胞维持生命需要燃烧的主要“燃料”。之前的研究已证实当细胞的能量状态（以ATP、ADP和AMP形式呈现）偏低时，AMPK处于开启状态。
AMPK是比较重要的，这是因为它能够让身体开始燃烧其他的“燃料”。比如，在锻炼期间，当肌肉中的能量需求显著增加时，AMPK启动葡萄糖和脂肪的摄取和代谢，从而提供所需的能量。
多年来，人们就已知道细胞缺乏葡萄糖会开启AMPK，但是有人认为这是因为AMPK能够检测细胞能量状态的变化。
如今，在这项新的研究中，林圣彩团队与Hardie团队证实细胞实际上能够利用一种完全不同的机制来检测葡萄糖水平，这种机制涉及将AMPK招募到溶酶体中。当葡萄糖变得稀少但细胞能量尚未下降时，细胞通过这样做，能够激活替代性燃料（如脂肪）的代谢通路。
还需开展更多的研究来理解这一点对人体健康的全部影响。然而，考虑到葡萄糖在糖尿病中发挥着极其重要的作用，更多理解这种疾病可能是有显著价值的。
AMPK被认为也参与肥胖和癌症等其他疾病。
林圣彩教授说，“我们团队与Hardie教授之间的合作富有成效。我认为这项研究的主要影响不仅是阐明这种葡萄糖水平检测机制，而且也能够让我们认为葡萄糖水平是一种状态信号，这种信号的下降会导致细胞通过抑制mTORC1（另一种主要的代谢调节物）介导的促合成活性来关闭合成通路。