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西安交大科研人员在2型糖尿病的线粒体表观遗传学领域取得重要进展
发布者: 冯智辉 | 2021-03-24

2型糖尿病的发病率在全球范围内日益增加,已成为危害人类健康的重大公共卫生问题。研究显示胰岛素抵抗是2型糖尿病的基础和核心环节。尽管细胞核DNA的表观遗传学修饰参与胰岛素抵抗的机制已有大量研究,然而线粒体DNA表观遗传学修饰的参与机制鲜有报导。

近期,西安交通大学生命学院线粒体生物医学研究所刘健康、冯智辉教授团队和医学院臧伟进教授团队以及空军军医大学高峰教授团队等密切合作,从线粒体DNA甲基化调控线粒体稳态入手,在线粒体表观遗传学参与胰岛素抵抗机制方面取得重要进展。该研究发现,细胞内游离脂肪酸的升高能够通过激活AMPK促进DNA甲基转移酶DNMT1的线粒体转位,进一步特异性地诱导线粒体DNA编码的呼吸链复合物Ⅰ关键基因MT-ND6的高甲基化,造成MT-ND6的转录抑制与线粒体氧化磷酸化受损,最终导致胰岛素抵抗的发生。该研究从线粒体表观遗传学的新角度揭示了线粒体稳态失衡参与胰岛素抵抗形成的分子机制,为2型糖尿病的防治提供了新的干预靶点和防治策略。论文评委认为“这一发现是线粒体基因调控和代谢疾病领域的一个里程碑”。

 

 

该研究成果以“Hypermethylation of hepatic mitochondrialND6provokes systemic insulin resistance”为题,日前被Advanced Science(中科院工程技术1区,影响因子:15.84)接收。曹可副教授、博士生吕伟强和王雪强为该论文的共同第一作者,刘健康教授和冯智辉教授为通讯作者。西安交通大学生命学院龙建纲教授、杨铁林教授、董珊珊副教授、许洁助理研究员、贵州航天医院马庆庆主任、林牧医师、交大二附院邹璇副研究员、交大医学院臧伟进教授以及空军军医大学高峰教授等为文章的共同作者。生物医学信息工程教育部重点实验室、西安交通大学生命学院线粒体生物医学研究所为该论文的第一作者和通讯单位。

刘健康教授领导的线粒体研究团队长期致力于衰老及相关代谢疾病发生的自由基和线粒体机制研究,近5年来,在Cell Research, Nature Communications, Cell Death and Differentiation, Redox Biology, Antioxidants and Redox Signaling, Diabetologia等杂志发表多篇论文。该项研究工作从酝酿到发表,历时6年之久,先后得到了科技部973项目课题(2015CB553602)、国家自然科学基金委重大研究计划培育项目(91649106)、面上项目(81571050,31770917, 31570777,)、和青年项目(31701025)、陕西省自然科学基金(2018JZ3005)、中国博士后科学基金(2017M613108)和中央高校基本科研业务费(Z201806073)等基金资助。