Nature:Toll樣受體和特殊自噬蛋白之間的串擾或能調節鍛鍊期間骨骼...

2020-11-25 生物谷

2020年2月19日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際雜誌Nature上題為「TLR9 and beclin 1 crosstalk regulates muscle AMPK activation in exercise」的研究報告中，來自西南醫學中心等機構的科學家們通過研究揭示了鍛鍊期間Toll樣受體9（Toll-like receptor 9，TLR9）和蛋白質beclin 1之間的串擾（crosstalk）調節肌肉中AMPK激活的分子機制。

圖片來源：Lumen Learning

研究者表示，單磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）在骨骼肌中的激活與運動所引起的全身代謝性反應會相互協調，而在運動期間，機體的自噬過程會被上調，自噬是一種能夠維持細胞中內環境穩定平衡的溶酶體降解途徑；在骨骼肌中，一種名為beclin 1的核心自噬蛋白對於AMPK的激活非常關鍵和必要。

這項研究中，研究人員揭示了先天性免疫感應分子TLR9與beclin 1蛋白之間的相互作用在鍛鍊所誘導的骨骼肌中AMPK激活過程中所扮演的關鍵角色；研究者發現，缺失TLR9的小鼠或許在運動誘導的AMPK激活上也存在缺陷，而且其骨骼肌中GLUT4葡萄糖轉運蛋白的質膜定位也存在一定的缺陷，但在自噬狀態下或許並不會出現缺陷表現；TLR9能結合beclin 1，其二者之間的相互作用能被能量壓力所增加，即葡萄糖飢餓和耐力鍛鍊，同時卻會被BCL2的突變所降低，該突變會阻斷BCL2與beclin 1蛋白之間的結合。

TLR9能夠調節鍛鍊期間骨骼肌中PI3KC3-C2的裝配，PI3KC3-C2是內溶酶體磷脂醯肌醇3-激酶複合體，其包含beclin 1和UVRAG分子，敲除beclin 1或UVRAG就會通過葡萄糖飢餓的方式來抑制細胞中AMPK激活的誘導；此外，TLR9在立體收縮誘導的AMPK激活、葡萄糖攝入和beclin 1-UVRAG複合體的裝配上會以一種肌肉自主的方式發揮作用。

最後研究者表示，相關研究結果揭示了鍛鍊期間，Toll樣受體在骨骼肌AMPK激活和葡萄糖代謝過程中所扮演的關鍵角色，同時研究人員也發現了先天性免疫傳感器和自噬蛋白之間存在的一種未知的串擾機制。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Liu, Y., Nguyen, P.T., Wang, X. et al. TLR9 and beclin 1 crosstalk regulates muscle AMPK activation in exercise. Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-1992-7

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