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調(diào)節(jié)代謝健康,看“魔法師”GIP大放異彩!

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月14日 06:00

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在人體世界里,GIP怎樣發(fā)揮作用?

“哈利波特”的故事膾炙人口,在這個魔法世界中,巫師們各司其職,維護著魔法世界的和平與穩(wěn)定。

而在人體中,葡萄糖依賴性促胰島素釋放多肽(GIP)就像是魔法師,在不同的器官、組織中,維護人體環(huán)境的穩(wěn)定。

GIP在人體的世界中,都發(fā)揮了怎樣的作用呢?跟隨它的腳步,一起來看看吧!

胰腺“對角巷購物街”:維持血糖秩序

在胰腺“對角巷購物街”中,β細胞和α細胞兩個“商店”分別生產(chǎn)胰島素和胰高糖素,協(xié)同維持人體的血糖穩(wěn)態(tài)。而GIP,承擔起了維持這兩個“商店”生產(chǎn)秩序的部分責任。

在胰腺內(nèi),GIP與其受體(GIPR)結(jié)合后,分別對β細胞和α細胞發(fā)揮一定的調(diào)節(jié)作用。在健康人體的胰島β細胞“商店”中,GIP能夠以葡萄糖依賴性方式刺激胰島素的分泌[1,2];在胰島α細胞“商店”中,GIP以葡萄糖依賴性方式刺激胰高糖素分泌[2,3]:

胰島β細胞

GIP時刻關(guān)注人體的血糖濃度,在β細胞中,GIP通過與GIPR結(jié)合而發(fā)揮作用,激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)和調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)水平的變化,以葡萄糖依賴性方式促進胰島素的分泌[1,4]。

胰島α細胞

健康人體中,在正常血糖和低血糖時,生理濃度的GIP可以促進胰島α細胞中胰高糖素分泌,但是在高血糖期間,GIP對胰高糖素分泌無影響[2]。在健康人體中GIP以葡萄糖依賴性方式刺激胰高糖素分泌[2,3]。

除此之外,臨床前研究提示:GIP可能通過刺激胰高糖素分泌,增強α細胞與β細胞的通訊,間接刺激胰島素的分泌[3]。

魔法師GIP完成了對角巷維持秩序的工作,它還會在哪里發(fā)揮作用呢?

脂肪“魁地奇世界杯”:調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝

作為一名優(yōu)秀的魔法師,體育運動當然不能少!這不,GIP來到了脂肪“魁地奇世界杯”現(xiàn)場,以“前鋒球員”的身份,抓回流落在外的“金色飛賊”——脂質(zhì)。

膳食脂肪通過分解合成等代謝作用成為脂質(zhì)并進入淋巴系統(tǒng)和體循環(huán),部分被氧化利用以滿足能量需求,大部分被儲存在脂肪組織[5]。在健康瘦人中,進餐后的膳食脂質(zhì)主要存在白色脂肪組織(WAT)[6]。但是,人體長期能量過?;蚍逝謺r,若超出WAT儲存能力,無法收納“金色飛賊”,脂質(zhì)“四處流竄”,則可能會發(fā)生異位脂肪沉積,影響人體健康[6]。

GIP在調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝中,發(fā)揮了不小的作用。GIPR在WAT中直接表達,可能通過增加脂肪組織血流灌注、募集脂蛋白脂肪酶(LPL)、增強胰島素刺激的葡萄糖攝取等方式,促進脂肪組織的脂質(zhì)存儲[6,7]。

GIP可以作為代謝開關(guān),在餐后狀態(tài)下有助于游離脂肪酸(FFA)和葡萄糖攝取,在空腹狀態(tài)下有利于FFA的動員[8]。

臨床前研究提示,GIP可增強人體脂肪細胞的LPL活性[9]。LPL是脂質(zhì)和脂蛋白代謝的關(guān)鍵酶,主要水解富含甘油三酯脂蛋白,為代謝組織提供游離脂肪酸[10]。

在健康瘦人中,在高血糖-高胰島素鉗夾試驗期間,與生理鹽水相比,GIP增加脂肪組織血流量,脂肪組織中的葡萄糖攝取增加、TAG水解增加,同時減少FFA輸出[11]。

GIP可能通過增強WAT緩沖能力來改善能量儲存[6]。

GIP通過促進WAT的健康擴張來改善脂質(zhì)的長期儲存,間接影響胰腺、肝臟、骨骼肌中的脂質(zhì)蓄積,潛在減少異位脂肪沉積。

中樞神經(jīng)“魔法總部神秘事務司”:調(diào)節(jié)能量平衡

接下來,GIP來到了人體能量代謝的指揮區(qū)域“神秘事務司”——中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

這里,是能量代謝的“指揮中心”,通過特定核對食物可用性、能量儲備和營養(yǎng)需求的改變進行反應,并通過激素和自主神經(jīng)系統(tǒng)進行交流,從而引起一系列組織的功能變化。

臨床前研究提示,GIPR在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達,且存在于調(diào)節(jié)能量平衡的關(guān)鍵區(qū)域。GIP在中樞神經(jīng)系統(tǒng)可能通過抑制食欲、減少嘔吐反應等方式,參與能量代謝的調(diào)控:

臨床前研究顯示,GIP可能通過GIPR的激活調(diào)節(jié)食欲和認知過程。在下丘腦中,如果GIPR表達激活,可減少食物攝入。在海馬區(qū),GIP能夠促進突觸可塑性和祖細胞增殖,有助于神經(jīng)保護、學習和記憶形成[12]。 另一項動物研究顯示,GIPR的信號通路可能與緩解誘導惡心制劑引起的惡心嘔吐相關(guān)。GIP可能會抑制厭惡性信號傳導,減少嘔吐反應[13]。

圖1 GIP通過中樞神經(jīng)調(diào)節(jié)代謝[14]

3V,第三腦室;DMV,迷走神經(jīng)背側(cè)運動核;LHA,下丘腦外側(cè)區(qū);OLF,嗅球;POMC–CART:阿片-促黑素細胞皮質(zhì)素原-可卡因安非他明調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄肽;PVN,室旁核;VMH,下丘腦腹內(nèi)側(cè);VTA,腹側(cè)被蓋區(qū)

注:圖片基于文獻圖片改編,發(fā)表于Nat Rev Endocrinol,作者Hammoud R等。

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不過,作為人體代謝的指揮區(qū)域,中樞神經(jīng)系統(tǒng)仍然充滿了神秘,需要后續(xù)進行更多研究,以揭秘GIP代謝調(diào)控的“魔法”。

小結(jié)

“魔法師”GIP在胰腺、脂肪、中樞神經(jīng)等器官和組織中發(fā)揮作用,調(diào)節(jié)代謝,期待未來,GIP不負眾望,有更多的臨床研究揭秘它的作用機制!

專家簡介

周智廣 教授

照片已獲專家知情同意

中南大學湘雅二醫(yī)院 代謝內(nèi)分泌科 教授、一級主任醫(yī)師、博導,“湘雅名醫(yī)” 國家代謝性疾病臨床醫(yī)學研究中心主任 糖尿病免疫學教育部重點實驗室主任 糖尿病細胞治療湖南省工程研究中心主任 中國醫(yī)師協(xié)會內(nèi)分泌代謝科醫(yī)師分會會長 國家心血管病專家委員會心血管代謝醫(yī)學專業(yè)委員會主任委員 湖南省醫(yī)學會副會長、湖南省內(nèi)分泌專業(yè)委員會主委 《中國醫(yī)師雜志》主編,《Front Immunol》副主編 主持國家科技支撐計劃、重點研發(fā)計劃、國自國合重點等項目50余項 培養(yǎng)畢業(yè)研究生173名(博士85名) 獲國家科技進步獎3項(排名第1、4、7),發(fā)表SCI論文300余篇 獲中國青年科技獎、衛(wèi)生部有突出貢獻中青年專家、全國優(yōu)秀科技工作者等

參考文獻

[1]Nauck MA, et al. Diabetes Obes Metab 2021,23 Suppl 3:5-29.

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[12]Adriaenssens AE, et al. Peptides 2020 Mar;125:170194.

[13]Samms RJ,et al Diabetes 2021,70(9):1938-1944.

[14]Hammoud R, et al. Nat Rev Endocrinol. 2023;19(4):201- 216.

審批編碼:PP-LD-CN-2363

“此文僅用于向醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人士提供科學信息,不代表平臺立場”

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