胰岛素通过CREB调节肝脏糖异生的模型化研究

作     者：马军仁 李九智 李循 王书恒 刘彼得 赵新军 马小琴 MA Jun-Ren;LI Jiu-Zhi;LI Xun;WANG Shu-Heng;LIU Bi-De;ZHAO Xin-Jun;MA Xiao-Qin

作者机构：伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000 新疆维吾尔自治区人民医院泌尿外科乌鲁木齐830000 

基　　金：国家自然科学基金(22163011) 伊犁师范大学科研创新团队培育计划(CXZK2021022) 新疆自然科学基金联合基金(2019D01C333) 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2023年第40卷第6期

页      码：184-192页

摘      要：本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究胰岛素通过环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)调节肝糖异生的物理机制.理论模型考虑胰岛素通过CREB调节过氧化物酶体增活化受体γ辅助活化因子(PGC)联级信号,进而调控肝脏糖异生,影响糖代谢信号通路特性.研究发现,在异常胰岛素(Ginsulin)作用下CREB表达提升,进一步刺激了磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(Pck1)表达.通过Pck1的调控,柠檬酸盐酯(citrate)、α-酮戊二酸(α-keto glutarate)、苹果酸酯(Malate)、草酰乙酸盐(Oxaloacetate)出现了不同的代谢水平.高表达的CREB会上调Pck1的表达水平,通过CREB、Pck1的调节作用,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate)转化为白藜芦醇(Pyruvate)的水平提升,进而促使citrate、α-keto glutarate、Malate、Oxaloacetate大幅度升高,最终影响细胞葡萄糖代谢.在糖异生基因的调控作用下,较高浓度的葡萄糖(Glocose),使得phosphoenolpyruvate浓度提升,并且在Pck1的调控作用下,phosphoenolpyruvate转化为Pyruvate的量增多,也会使得citrate、α-keto glutarate、Malate、Oxaloacetate大幅度提升.理论结果进一步深刻揭示了胰岛素、CREB蛋白,以及糖异生基因对细胞糖代谢新的调控机理,可为设计阻断糖尿病转变通路的治疗方案提供理论依据.

主 题 词：胰岛素 CREB 糖异生基因 

学科分类：0905[农学-林学类] 09[农学] 090501[090501] 

D　O　I：10.19855/j.1000-0364.2023.066007

馆 藏 号：203114424...