文献链接:Li, V. L., He, Y., Contrepois, K., Liu, H., Kim, J. T., Wiggenhorn, A. L., Tanzo, J. T., Tung, A. S., Lyu, X., Zushin, P. H., Jansen, R. S., Michael, B., Loh, K. Y., Yang, A. C., Carl, C. S., Voldstedlund, C. T., Wei, W., Terrell, S. M., Moeller, B. C., Arthur, R. M., … Long, J. Z. (2022). An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity. Nature, 606(7915), 785–790.
文献导读
随着社会的发展和生活节奏的加快,运动健康越来越受到人们的关注,长期坚持适当运动能够显著促进身心健康,此前研究发现,运动可以保护人们免受肥胖、Ⅱ型糖尿病和其它心脏代谢疾病的影响,然而,介导运动代谢益处的小分子和具体作用机制仍不清楚。近日,来自斯坦福大学的Jonathan Long教授和贝勒医学院徐勇教授在Nature发文,为我们进一步揭示了运动降低肥胖风险的代谢小分子调控机制。
研究团队

Jonathan Long,斯坦福大学病理学助理教授,Jonathan Long博士实验室主要开展哺乳动物能量代谢中信号通路调控方面的研究,长期致力于肥胖、代谢疾病相关的分子信号通路研究,为相关疾病的治疗寻找潜在的药物和靶点。
研究内容
FIG.1 运动诱导Lac-Phe升高

首先,研究人员对剧烈跑步运动的小鼠血浆进行代谢组学分析,发现代谢物N-乳酰苯丙氨酸(Lac-Phe)含量显著升高,这种特殊的氨基酸是由乳酸和苯丙氨酸经代谢酶CNDP2催化生成,同时,Lac-Phe的合成和释放依赖于代谢酶CNDP2的活性以及代谢底物乳酸的含量,在赛马血浆样品代谢物检测中也获得了类似的结果,由此研究人员得出结论:运动可诱导Lac-Phe合成并释放入血。
FIG.2 Lac-Phe抑制肥胖模型小鼠摄食量

接着对Lac-Phe的生理作用进行了研究,在饮食诱导的肥胖小鼠模型中给予Lac-Phe发现,小鼠食物摄入量显著减少,但不影响运动及能量消耗。Lac-Phe处理10天后,小鼠的累积食物摄入量以及体重均显著降低,同时葡萄糖耐受得到明显改善,说明Lac-Phe的摄入可以抑制进食量控制体重并改善葡萄糖的平衡状态。
FIG.3 CNDP2敲除诱导小鼠肥胖

反向验证结果显示,降低小鼠体内Lac-Phe含量或者敲除CNDP2蛋白会导致食物摄入量增多以及运动后的肥胖,说明CNDP2活性或Lac-Phe确实在抑制小鼠肥胖中起关键性作用。
FIG.4 人运动后血浆Lac-Phe水平显著升高

最后研究人员发现,在赛马和运动后的人血浆样本中同样检测到Lac-Phe含量显著升高,尤其是短跑运动后的血浆Lac-Phe增加最为明显,说明Lac-Phe也是哺乳动物运动相关的效应分子。
结论与观点

该研究团队由中华人民共和国国际合作奖获得者栗原博教授(Prof. Hiroshi Kurihara,日籍)始建于2003年。以暨南大学中药及天然药物研究所为主要依托,于2017年成立了广东省疾病易感性及中医药研发工程技术研究中心,何蓉蓉教授担任工程中心主任,李怡芳教授担任副主任,段文君研究员、梁磊研究员、孙万阳副研究员、吴燕萍副教授、欧阳淑桦副教授等为研究骨干。主要从事氧化应激生物医学基础与疾病"易感"机制研究,重点研究情志等各种应激因素引起神经-内分泌-免疫网络的氧化损伤病理机制,致力于建立干预“疾病易感性”的创新性中医药评价体系,阐明中医药防治疾病的作用原理,并进行中医药创新产品的研发和转化。与美国匹兹堡大学Kagan教授团队、大连润生康泰医学检验实验室等合作,建立了氧化脂质组学、内源性小分子检测等关键技术与平台。

龚海标,暨南大学药理学在读博士研究生,主要研究方向为氧化应激与疾病易感机制。研究生在读期间,以共同一作在Cell Death & Differentiation发表论文。
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转自- 抗应激研究中心

