脂聯素
脂聯素是一種脂細胞特異性因子,1995年首次報道。近二十年來,大量研究闡明了脂聯素在肥胖、糖尿病、炎癥、動脈粥樣硬化和心血管疾病中的生理功能。脂聯素通過同源受體誘導,抑制肝臟葡萄糖的生成,增強骨骼肌的脂肪酸氧化,共同促進機體能量平衡的有益代謝作用。脂聯素除了在代謝中發揮作用外,還通過受體依賴機制保護細胞免受凋亡和減少各種細胞類型的炎癥。脂聯素作為一種脂肪源性激素,在脂肪組織與其他器官的溝通中發揮著重要的信使作用。更好的理解脂聯素的行動,包括優點和缺點,會促進我們的見解代謝和炎癥的基本機制,并有可能鋪用新穎的藥理干預手段來解決病理生理改變與糖尿病有關,動脈粥樣硬化,疾病和代謝疾病。
脂聯素以三聚體、六聚體和HMW多聚體的形式在血清中循環,不同的脂聯素多聚體具有不同的生物學功能。通過激活AMPK依賴或獨立的通路,全長脂聯素主要在肝臟中作為胰島素增敏劑抑制葡萄糖的產生。另一方面,經蛋白水解處理的球狀脂聯素激活AMPK,主要在骨骼肌中促進脂肪酸氧化,促進葡萄糖攝取。除了靶向外周組織外,脂聯素的六聚體和三聚體形式也在中樞神經系統(CNS)中發揮作用,調節食欲和能量消耗,并產生抗抑郁類作用。脂肪聯素的多聚和總水平在肥胖中被抑制;另一方面,通過增加像二硫鍵A氧化還原酶樣蛋白(DsbA-L)這樣的內質網應激反應的細胞水平來減輕內質網應激,可以防止飲食誘導和內質網應激介導的脂聯素下調。這為對抗肥胖引起的胰島素抵抗和相關代謝性疾病提供了一些有希望的策略。
胰腺細胞中的胰島素信號調節細胞的數量和存活,以及胰島素的形成和分泌。在嚙齒動物和人類中,脂聯素R1和R2都在產生胰島素的胰腺細胞中表達。脂聯素促進分子胰島素分泌,可防止β細胞凋亡。越來越多的動物和人類研究表明,胰腺細胞是一個胰島素靶細胞,通過與胰島素受體的相互作用和神經酰胺酶活性的增加,脂聯素可以保護和刺激胰島素靶細胞。在嚙齒動物和人類體內的體外研究表明,調節神經酰胺生物合成的酶可預防胰島素抵抗。
在小鼠脂肪組織或肝臟中增加神經酰胺酶活性可顯著改善胰島素敏感性和全身能量穩態。在人類中,脂肪組織中的脂聯素基因表達和血漿脂聯素濃度與胰島素敏感性指數密切相關,低脂聯素血癥見于有胰島素抵抗的肥胖個體和2型糖尿病患者,低脂聯素水平與胰島素抵抗和高胰島素血癥的相關性比與肥胖和糖耐量的相關性更強。低基礎水平的脂聯素被發現可以預測胰島素敏感性的降低,而與肥胖無關;相反,高水平的脂聯素有助于增加男性的胰島素敏感性。脂聯素水平也與其他代謝參數相關,包括高密度脂蛋白和低密度脂蛋白水平。
總的來說,內臟脂肪組織和血清脂聯素水平似乎是糖尿病和代謝綜合征發展的有價值的預測因子。許多研究已經將肥胖、糖尿病、動脈粥樣硬化和各種炎癥狀態與總脂聯素濃度聯系起來。
參考文獻:
Gao H, Fall T, van Dam RM, Flyvbjerg A, Zethelius B, Ingelsson E, Hagg S. Evidence of a causal relationship between adiponectin levels and insulin sensitivity: A Mendelian randomization study.Diabetes 62:1338-1344, 2013.
Lihn AS, Ostergard T, Nyholm B, Pedersen SB, Richelsen B, Schmitz O. Adiponectin expression in adipose tissue is reduced in first-degree relatives of type 2 diabetic patients. Am J Physiol Endocrinol Metab 284: E443-E448, 2003.
Gil-Campos M, Canete R, Gil A. Hormones regulating lipid metabolism and plasma lipids in childhood obesity. Int J Obes Relat Metab Disord 28 (Suppl 3): S75-S80, 2004.
Weyer C, Funahashi T, Tanaka S, Hotta K, Matsuzawa Y, Pratley RE, Tataranni PA. Hypoadiponectinemia in obesity and type 2 diabetes:Close association with insulin resistance and hyperinsulinemia. J Clin Endocrinol Metab 86: 1930-1935, 2001.