钴暴露通过抑制肝糖原合成和增强糖异生升高空腹血糖的机制研究

《Journal of Hazardous Materials》：Cobalt exposure increases fasting plasma glucose by inhibiting hepatic glycogen synthesis and enhancing gluconeogenesis

本研究发现环境钴暴露通过下调miR-148b-3p表达，上调PTEN抑制PI3K/Akt信号通路，进而通过调控FOXO1、GSK-3β和GLUT2等关键因子，抑制肝糖原合成并促进糖异生，最终导致空腹血糖升高。该研究为环境重金属暴露与糖尿病发生机制提供了新视角。

　　

^Highlight

通过代谢组学和网络毒理学联合分析探讨钴诱导空腹血糖升高的潜在调控通路

空腹血糖升高受多种因素影响。为探究钴与空腹血糖的关联，本研究对低/高尿钴水平的高血糖人群尿液样本进行非靶向代谢组学分析。

^讨论

肝脏和骨骼肌是葡萄糖代谢调控的关键器官，主要通过葡萄糖摄取、糖原合成和葡萄糖输出来维持血糖稳态。然而钴对肝脏和骨骼肌葡萄糖代谢的调控作用尚不明确。本研究通过人群调查初步发现钴与空腹血糖呈正相关，并通过代谢组学与网络毒理学分析推测PI3K/Akt信号通路可能参与钴诱导的血糖升高过程。

^结论

综上所述，调查人群尿钴浓度与空腹血糖水平呈正相关。钴通过降低miR-148b-3p表达上调PTEN，进而抑制PI3K/Akt信号通路。该通路的抑制一方面通过降低GSK-3β磷酸化抑制糖原合成，另一方面通过减少FOXO1磷酸化促进糖异生。本研究首次揭示钴通过抑制糖原合成和增强糖异生（而非影响糖酵解能力）扰乱葡萄糖代谢的新机制。