代謝綜合征尤其是2型糖尿病的發(fā)病率在全球范圍內逐年增加，研究認為多器官胰島素抵抗是2型糖尿病的核心病理基礎。線粒體功能障礙作為誘發(fā)胰島素抵抗的重要因素之一，其自身穩(wěn)態(tài)平衡與細胞功能病變的調控網(wǎng)絡探討一直是該領域內高度關注的內容。α-硫辛酸是一個存在于細胞線粒體中的重要輔酶，參與線粒體關鍵蛋白的翻譯后修飾，同時也是一個天然抗氧化小分子。因其具有改善線粒體功能、清除氧自由基、增加葡萄糖攝取等效果，常被用于心血管疾病及2型糖尿病的預防與治療。盡管人體自身線粒體中存在完整的硫辛酸合成途徑——線粒體脂肪酸合成途徑(Mitochondrial fatty acid synthesis pathway, mtFASII)，但該合成途徑在線粒體生理、病理調控中的功能尚不清楚。

近期，西安交通大學生命學院線粒體生物醫(yī)學研究所劉健康、馮智輝教授團隊在mtFASII合成通路調控線粒體功能及胰島素敏感性方面取得重要進展。該研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織中mtFASII通路關鍵酶3-羥基酰基ACP-脫水酶(HTD2)應對代謝壓力時異常敏感，其基因表達特異性下降，同時伴隨線粒體內硫辛酸合成的降低。體外實驗證實，脂肪細胞特性下調HTD2，可靶向性抑制線粒體復合物I活性、誘發(fā)氧化應激和線粒體損傷，導致胰島素敏感性降低。有意義的是，外源補充α-硫辛酸能夠有效緩解HTD2缺失引起的細胞病變。此外，脂質組學分析顯示HTD2的缺失引發(fā)脂肪細胞中脂質的堆積，盡管mtFASII的另一主要功能是合成長鏈脂肪酸，但誘發(fā)細胞脂質積累的關鍵因素依然是線粒體功能障礙。該研究結果揭示了mtFASII通路在調節(jié)線粒體功能和脂肪細胞胰島素敏感性方面的關鍵作用，為硫辛酸作為改善胰島素抵抗和相關代謝紊亂疾病的潛在線粒體營養(yǎng)素提供了關鍵性支持證據(jù)。

該項研究工作相關成果以“Htd2 deficiency-associated suppression of α-lipoic acid production provokes mitochondrial dysfunction and insulin resistance in adipocytes”為題，日前被Redox Biology（Elsevier BV期刊，中科院生物學1區(qū)，影響因子：9.986）在線發(fā)表。博士生曾孟琦、張鉦沂及助理教授許潔為該論文共同第一作者，劉健康教授和馮智輝教授為通訊作者。生命學院線粒體所龍建綱教授、曹可副教授，博士生王雪強、呂偉強、崔玉婷及交大二附院鄒璇副研究員等共同參與了研究工作，生物醫(yī)學信息工程教育部重點實驗室、西安交通大學生命學院線為該論文的第一作者和通訊單位。

劉健康教授領導的線粒體研究團隊長期致力于衰老和相關疾病發(fā)生、防治的自由基和線粒體機制及線粒體營養(yǎng)素的功能研究。以上研究工作是對團隊研究多年的線粒體營養(yǎng)素α-硫辛酸工作的延伸，為靶向線粒體預防和治療胰島素抵抗及相關代謝綜合征提供了進一步的理論基礎。該項研究工作得到了國家自然科學基金的資助。

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網(wǎng)址: 西安交大科研人員揭示線粒體內源性硫辛酸合成通路調控脂肪細胞胰島素敏感性的關鍵作用 http://www.u1s5d6.cn/newsview794201.html