综述:支链氨基酸、水溶性维生素与脂肪因子在2型糖尿病病因学中的交互作用

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Endocrine, Metabolic & Immune Disorders - Drug Targets CS4.6

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  这篇综述深入探讨了2型糖尿病(T2DM)的新型代谢调控机制,聚焦支链氨基酸(BCAAs)、脂肪因子(adipokines)和水溶性维生素(如硫胺素、吡哆醇)通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)通路影响胰岛素抵抗(IR)的分子互作网络,为糖尿病防治提供了多靶点干预策略。

  

代谢紊乱的复杂网络

2型糖尿病(T2DM)的发病机制远超出传统认知的胰岛素抵抗(IR)范畴。近年研究发现,支链氨基酸(BCAAs)的异常积累会激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路,直接抑制胰岛素受体底物(IRS)的酪氨酸磷酸化,导致葡萄糖转运蛋白(GLUT4)膜转位障碍。有趣的是,BCAAs代谢与维生素B1
(硫胺素)和B6
(吡哆醇)的缺乏形成恶性循环——这些维生素作为BCAAs代谢酶的辅因子,其缺乏会进一步加剧BCAAs蓄积。

脂肪因子的双重调控

脂肪组织分泌的瘦素(leptin)和脂联素(adiponectin)通过AMPKα2
亚基调控表现出截然不同的效应。脂联素能促进骨骼肌细胞AMPK磷酸化,使乙酰辅酶A羧化酶(ACC)失活,增强脂肪酸氧化;而瘦素抵抗状态下,下丘脑AMPK活性异常升高会触发肝糖异生。临床数据显示,T2DM患者血清脂联素水平普遍降低40-60%,这与内脏脂肪堆积呈显著负相关。

维生素缺乏的隐藏角色

硫胺素依赖性转酮醇酶活性下降会导致戊糖磷酸途径受阻,使得NADPH生成减少,加剧氧化应激。更令人惊讶的是,吡哆醇缺乏会直接降低肝糖原磷酸化酶活性——这种酶含有吡哆醛磷酸(PLP)辅基,其活性下降可使肝糖输出增加15-20%。动物实验证实,补充吡哆醇能使糖尿病模型大鼠的空腹血糖降低34%。

治疗策略的整合视角

针对AMPK通路的调控展现出多靶点协同潜力:二甲双胍通过激活AMPK抑制肝脏糖异生;白藜芦醇可增强脂联素分泌;而维生素B族联合补充能打破BCAAs-mTOR-IRS1信号轴的恶性循环。值得注意的是,运动干预被证明能同时提升肌肉组织AMPK活性和维生素B1
组织利用率,这种非药物手段的叠加效应为糖尿病管理提供了新思路。

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