《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》：2型糖尿病患者的肌肉能量產(chǎn)生是如何受損的

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-10-11 10:44:00【大中小】

摘要：新研究表明，2型糖尿病患者肌肉中分解和轉(zhuǎn)化肌酸的蛋白質(zhì)水平較低。

卡羅林斯卡學(xué)院發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上的一項新研究表明，2型糖尿病患者肌肉中分解和轉(zhuǎn)化肌酸的蛋白質(zhì)水平較低。這會導(dǎo)致細(xì)胞的“發(fā)電站”——線粒體的功能受損。

肌酸是人體內(nèi)的一種天然化合物，也存在于肉類和魚類等食物中。它也是一種受歡迎的改善運(yùn)動表現(xiàn)的補(bǔ)充劑，因為它可以使肌肉在疲勞之前更努力、更長久地工作。盡管肌酸具有公認(rèn)的積極作用，但之前的研究表明，血中肌酸水平高與2型糖尿病風(fēng)險增加之間可能存在聯(lián)系。這就提出了補(bǔ)充肌酸是否會增加這種風(fēng)險的問題。

圖1 2型糖尿病患者線粒體肌酸激酶2降低會損害骨骼肌線粒體功能

基于對人類和小鼠的研究的新研究表明，2型糖尿病患者肌肉中代謝和轉(zhuǎn)化肌酸的蛋白質(zhì)水平較低，肌酸激酶是一種蛋白質(zhì)。“蛋白質(zhì)水平的降低會導(dǎo)致肌肉中肌酸代謝受損。這也許可以解釋為什么2型糖尿病患者在血液中積累肌酸，”卡羅林斯卡學(xué)院生理和藥學(xué)系教授、該研究的首席研究員安娜·克魯克說。

科學(xué)家們還不清楚血液中高水平的肌酸對身體意味著什么，但已知的是，它確實對細(xì)胞外有影響。“研究結(jié)果表明，肌酸代謝受損是2型糖尿病的后果，而不是導(dǎo)致這種疾病的原因，”該研究還表明，低水平的肌酸激酶不僅與血液中較高的肌酸水平有關(guān)，而且還會損害肌肉中線粒體的功能。將營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為能量的線粒體在肌酸激酶減少的肌肉細(xì)胞中功能下降，導(dǎo)致能量產(chǎn)生降低和細(xì)胞壓力增加。

“這與2型糖尿病患者能量代謝較差的事實非常一致。在未來，一種可能是調(diào)節(jié)肌酸激酶作為治療代謝疾病的一部分，如肥胖和糖尿病，”Anna Krook說。

圖2 SKM肌酸代謝在2型糖尿病患者中受到干擾，并與較差的葡萄糖控制有關(guān)

這項研究的一個意想不到的發(fā)現(xiàn)是，肌酸激酶水平的變化影響了線粒體的外觀，也影響了它們產(chǎn)生能量的能力，而與肌酸的數(shù)量無關(guān)。

“這表明，雖然肌酸激酶的主要作用是處理肌酸，但它在其他方面影響線粒體功能，我們的下一步是尋找這些效應(yīng)背后的分子機(jī)制，”該研究的合作伙伴是Danderyd醫(yī)院和卡羅林斯卡大學(xué)哈丁格醫(yī)院。主要資助者是歐洲糖尿病研究協(xié)會(EASD)、克努特和愛麗絲·瓦倫堡基金會、瑞典健康、工作生活和福利研究委員會、糖尿病基金會和諾和諾德基金會。

參考資料

[1] Decreased mitochondrial creatine kinase 2 impairs skeletal muscle mitochondrial function independently of insulin in type 2 diabetes