谷氨酰胺酶2在胰腺癌β-Cells调节葡萄糖代谢

谷氨酰胺酶2 (GLS2)是glutaminolysis主监管机构。GLS2谷氨酰胺转化为谷氨酸,从而发挥作用在细胞能量生产。GLS2丰富在肝脏,还发现在胰腺β-cells。然而,胰腺胰岛GLS2的角色-ɑ-和β-细胞存在与葡萄糖代谢有关目前未知。

葡萄糖稳态是由一个错综复杂的交互之间的肝脏,胰腺ɑ-细胞(使胰高血糖素),胰腺β-cells(使胰岛素)和相关的器官,如肠道、骨骼肌和脂肪组织。

日本千叶大学的研究人员曾认为GLS2目标基因p53,从而作为一个肿瘤抑制功能。由于糖尿病和癌症密切相关,他们决定进一步检查的作用β-cells-specific GLS2葡萄糖体内平衡。

在目前的研究中,他们发现了GLS2葡萄糖体内平衡的作用。他们通过使用小鼠模型,在胰腺β-cells GLS2被有条件地删除,被称为GLS2 CKO老鼠,连同人类胰岛基因数据存储库。他们的研究结果发表在5月05科学报告13卷,2023年。这项研究是由汉娜Deguchi-Horiuchi女士,一个博士生,高级讲师Sawako铃木和由教授Koutaro Yokote千叶大学。

“我们以前的工作确定GLS2 p53的目标,控制ferroptosis,和显示GLS2体内肿瘤抑制功能。我们也知道GLS2谷氨酸的代谢调控分子胰岛素生产和猜测,这种酶的作用在胰岛细胞的葡萄糖稳态。这项研究提供了重要的见解作为糖尿病和癌症可能共享一个共同的发病机制的分子基础,”铃木博士解释道关于集团追求的动机研究。

研究团队相比葡萄糖稳态之间Gls2淘汰赛(Gls2 CKO)和控制(RIP-Cre)老鼠。“喂高脂肪的食物的时候,我们发现GLS2和p53表达增加胰腺β-cells RIP-Cre老鼠。相反,Gls2 CKO小鼠糖尿病,胰岛素抵抗,和持续生产葡萄糖。矛盾的是,胰岛素分泌抑制和胰高血糖素分泌尽管高血糖水平升高在Gls2 CKO老鼠,”铃木博士说。“这表明受损GLS2活动推动糖尿病的发病加剧破坏胰岛素和胰高血糖素的监管。”

研究小组的研究结果验证了在不同的实验中GLS2沉默在胰腺β-cells来自老鼠细胞系。再次,胰岛素分泌减少。此外,人类胰岛细胞基因表达糖尿病捐助者的数据显示增加GLS2表达式。最后,符合Gls2基因敲除小鼠数据,表达下调Gls2糖尿病患者的胰腺β-cells捐助者是矛盾与抑制胰岛素和胰高血糖素基因表达增强有关。

这些发现表明胰腺β-cell GLS2复杂参与调节血糖水平条件下的高血糖。但有什么长期治疗应用这项研究?

事实上,这项研究强调发展中特制的糖尿病药物必须结合患者的遗传信息与血糖水平的数据,代谢状态、年龄、糖尿病、持续时间和疾病的家族史。铃木博士总结道,“我们需要深入了解GLS2-regulated葡萄糖代谢。病人窝藏GLS2丧失基因改变可能本身就有可能发展为糖尿病。在未来,GLS2甚至可以从这个衰弱性疾病患者的治疗目标。”

参考:铃木Deguchi-Horiuchi H, S,李EY、et al .胰腺β-cell谷氨酰胺酶2维持葡萄糖稳态条件下的高血糖症。Sci代表。2023;13 (1):7291。doi:10.1038 / s41598 - 023 - 34336 - z

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