肝脏 ALKBH5:降糖控脂的“新钥匙”
在现代医学中,2型糖尿病和代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)已成为全球性健康难题。这两种疾病往往相互关联,且治疗难度较大。然而,近期《科学》杂志上发表的一项由中国科学家完成的研究,为我们带来了新的希望。哈尔滨工业大学陈政团队首次发现,肝脏中的RNA结合蛋白ALKBH5不仅能同时调控糖代谢和脂代谢,还可能是治疗这两种疾病的潜在靶点。

一、ALKBH5:一个“跨界”的肝脏蛋白
肝脏是人体糖代谢和脂代谢的中心器官。正常情况下,肝脏通过精细的调控机制维持血糖和血脂的稳定。然而,当这种平衡被打破时,就可能导致2型糖尿病和脂肪性肝病的发生。陈政团队的研究聚焦于肝脏中的RNA结合蛋白ALKBH5,这是一种兼具RNA去甲基化酶活性的蛋白。研究发现,ALKBH5在代谢紊乱小鼠模型的肝脏中表达显著上调,提示其可能在代谢调控中扮演重要角色。
二、ALKBH5如何影响糖代谢?
研究团队通过构建肝细胞特异性ALKBH5基因敲除(Alkbh5-HKO)小鼠模型,发现这些小鼠的血糖水平显著降低,葡萄糖耐量也得到改善。进一步的机制研究揭示,ALKBH5通过其RNA去甲基化酶活性,调控胰高血糖素受体(GCGR)的mRNA稳定性。具体来说,ALKBH5能使GCGR的mRNA去甲基化,使其更加稳定,从而增加GCGR的表达水平。GCGR的激活会促进糖异生,导致血糖升高。而当ALKBH5被敲除时,GCGR的mRNA稳定性下降,糖异生减少,血糖水平也随之降低。
三、ALKBH5对脂代谢的影响
除了糖代谢,ALKBH5还对脂代谢有显著影响。研究发现,高脂饮食诱导的Alkbh5-HKO小鼠表现出更低的肝脏甘油三酯水平、减少的脂滴数量以及更低的血清甘油三酯和总胆固醇水平。这表明,ALKBH5的缺失可以有效预防代谢相关脂肪性肝病和高脂血症的发生。机制研究显示,ALKBH5通过其结构中的两个关键多肽环,与表皮生长因子受体(EGFR)基因的增强子结合,促进EGFR的转录。EGFR的激活进一步激活PI3K-AKT-mTORC1信号通路,上调脂肪合成的关键转录因子SREBP1,从而促进脂肪合成。而敲除ALKBH5则阻断了这一过程,抑制了脂肪的合成。
四、临床应用前景
陈政团队的研究不仅揭示了ALKBH5在糖代谢和脂代谢中的双重调控作用,还为开发新的治疗策略提供了理论基础。基于RNA干扰(RNAi)技术的药物实验表明,抑制肝脏中ALKBH5的表达可以显著降低血糖、改善葡萄糖耐量、减少肝脏甘油三酯和血清胆固醇水平,并减轻代谢相关脂肪性肝病的症状。这些结果表明,靶向ALKBH5的治疗策略有望同时解决2型糖尿病和代谢相关脂肪性肝病两大难题。
在临床应用方面,未来的研究方向可能包括开发特异性的小分子抑制剂或单克隆抗体,以精准抑制ALKBH5的功能。此外,基于RNAi技术的药物开发也可能成为一种可行的治疗选择。这些潜在的治疗手段有望为“三高”患者提供更有效的治疗方案,减轻他们的治疗负担。
五、结语
陈政团队的这项研究为我们揭示了肝脏ALKBH5在糖代谢和脂代谢中的重要作用,并为2型糖尿病和代谢相关脂肪性肝病的治疗提供了新的靶点。这一发现不仅拓宽了我们对肝脏代谢调控机制的理解,也为未来的临床治疗带来了新的希望。我们期待这一领域的进一步研究能够早日转化为临床应用,为患者带来福音。
参考文献:
Kaixin, Ding., Zhipeng, Zhang., Zhengbin, Han., Lei, Shi., Xinzhi, Li., Yutong, Liu., Zhenzhi, Li., Chongchong, Zhao., Yifeng, Cui., Liying, Zhou., Bolin, Xu., Wenjing, Zhou., Yikui, Zhao., Zhiqiang, Wang., He, Huang., Liwei, Xie., Xiao-Wei, Chen., Zheng, Chen.(2025). Liver ALKBH5 regulates glucose and lipid homeostasis independently through GCGR and mTORC1 signaling. Science, 387(6737), 0. doi:10.1126/science.adp4120
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