SH2B对生长、代谢和寿命调控的功能进化
《细胞—代谢》(Cell Metabolism)杂志近日发表了中科院上海生科院营养明升体育app研究所刘勇研究组和中科院海外糖尿病研究团队成员——美国密歇根大学芮良优教授的最新合作研究成果,揭示了信号接头蛋白SH2B1对生长发育、糖脂代谢和寿命的调控作用和机制,提示从低等动物果蝇到哺乳动物小鼠的进化中SH2B在特定调节功能上具有保守性。
SH2B是一类含有SH2(Src homology 2)和PH(pleckstrin homology)结构域的信号接头蛋白(Adaptor),在生长发育、代谢平衡和免疫调节等多方面发挥重要的调控作用。在哺乳动物中,SH2B家族成员SH2B1能够促进脂肪因子瘦素在中枢神经系统中的信号转导功能,是体重调节的重要调控因子。最近人类全基因组扫描研究表明,SH2B1与肥胖和2型糖尿病的发生密切相关。
为深入探讨SH2B的代谢调控机制在分子功能上的进化特征,刘勇研究组博士生宋威等在芮良优教授和李文君博士的指导下,通过一系列生理学和遗传学研究手段,发现SH2B1在果蝇的同源蛋白dSH2B能通过与Chico(果蝇中胰岛素受体底物IRS的同源蛋白)相互作用,直接提升果蝇体内的胰岛素信号转导能力。果蝇体内dSH2B基因的缺失会减弱胰岛素信号转导、减缓生长发育,同时随着淋巴液中葡萄糖水平与全身脂肪含量的升高,机体对饥饿与氧化应激产生抵抗,进而导致果蝇寿命的延长;而在果蝇全身过表达dSH2B则呈现完全相反的表型。进一步研究发现,在果蝇的脂肪体(功能上相当于哺乳动物的肝脏和脂肪组织)中过表达dSH2B能降低糖脂水平;而在果蝇神经元中过表达dSH2B则使果蝇对氧化应激更为敏感,并导致寿命的缩短。与此对应,芮良优研究组则发现SH2B1基因缺失的小鼠同样呈现生长缓慢、肥胖和2型糖尿病的症状;但与果蝇不同的是,SH2B1缺失使小鼠对氧化应激更为敏感、而且导致寿命的缩短。这些研究结果表明,从进化上讲SH2B对胰岛素信号转导、生长与代谢的调控具有高度的功能保守性,而在氧化应激与寿命的调控方面则发生了功能上的进化演变。
这项研究利用简单、成熟的果蝇遗传学模型,通过研究机体生长、代谢和寿命的分子调节机制及其在功能进化上的保守特征,为深入了解重大代谢疾病发生发展的生理学机制,进一步阐明生长发育、代谢以及衰老和寿命等重要明升m88活动的生物学基础提供了重要的线索。
该项工作得到了国家自然明升体育app基金委、国家科技部、中科院和上海市科委的支持。研究期间还得到上海生科院神经所黄福德研究员与果蝇研究平台、植生生态所李胜研究员等各方面的大力合作与支持。(来源:上海明升m88明升体育app研究院)
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