Nat Commun:Vav2催化依赖性信号通路有助于骨骼肌的生长和代谢稳态的维持

2020-11-27 xiaozeng MedSci原创

除了其固有的机械作用外,在正常生理条件下,骨骼肌还可以通过调节葡萄糖的摄取以及多种器官间串扰的刺激来促进代谢平衡。骨骼肌的发育和生长受IGF1(胰岛素生长因子1)的调节,而胰岛素的调节程度较小。尽管I

除了其固有的机械作用外,在正常生理条件下,骨骼肌还可以通过调节葡萄糖的摄取以及多种器官间串扰的刺激来促进代谢平衡。骨骼肌的发育和生长受IGF1(胰岛素生长因子1)的调节,而胰岛素的调节程度较小。尽管IGF1表现出明显的冗余性,但其代谢功能主要受后者的调节。

骨骼肌的质量还受其他机制的调控,如肿瘤生长因子-β(TGF-β)家族成员myostatin(肌生成抑制蛋白)和成体干细胞等,其可以响应再生需求而被激活。大量的遗传学研究数据表明,在功能丧失事件中,上述许多信号因素的改变会导致肌肉萎缩、胰岛素抵抗、2型糖尿病代谢综合征的发生。相反的,IGF1信号通路(包括IGF1本身)的功能性获得则会导致肌肉的肥大,并预防因长期进食高热量饮食而引起的代谢病。

Vav2的催化活性影响肌肉的质量和纤维的大小

该研究显示,在骨骼肌中,Rho GTPase催化剂Vav2的催化活性能够调节该组织中IGF1和胰岛素刺激的PI3K(磷脂酰肌醇-3激酶)信号通路。 与结果相一致的是,携带具有降低催化活性的Vav2蛋白的小鼠表现出肌肉的减少、胰岛素反应性的缺乏以及在更晚时期出现类似代谢综合征的表现。

Vav2-Rac1信号通路在肌肉细胞中的作用

而相反的,表达高催化活性Vav2蛋白的小鼠则会出现肌肉的肥大并提高对胰岛素反应性。值得注意的是,但高活性的Vav2可以预防高脂饮食引起的代谢失衡,而低活性的Vav2则相反。


综上,这些研究数据主要揭示了胰岛素家族因子以及相关信号通路对于骨骼肌生长的调节作用。


原始出处:

Rodríguez-Fdez, S., Lorenzo-Martín, L.F., Fernández-Pisonero, I. et al. Vav2 catalysis-dependent pathways contribute to skeletal muscle growth and metabolic homeostasis. Nat Commun 11, 5808 (16 November 2020).

 

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  1. 2020-11-27 1209e435m98(暂无昵称)

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