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胰岛素信号通路调节了飞蝗对低氧的适应过

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-25浏览次数:1804

最近,中国科学院动物研究所的研究小组发现,胰岛素信号通路调控了飞虱对缺氧的适应过程。该研究发表在《自然通讯》上。

生物学和人类都可能面临缺氧压力。生活在高海拔或特殊环境中的生物和人类已经开发出一系列适应低氧环境的策略,例如提高氧气输送效率或提高氧气利用效率。肿瘤细胞也会引起局部缺氧。大量研究表明,缺氧诱导因子(HIF)和应激反应因子(NF-kB)都参与了生物缺氧应激和适应过程。

蝗虫是世界上分布最广的昆虫,在青藏高原形成特定的种群,与大约9万年前的平原种群不同。西藏蝗虫的面积明显较小,在雅鲁藏布江流域形成了稳定的种群。休闲研究小组通过全基因组测序发现,抑制胰岛素受体活性的磷酸酶(PTP1B)编码基因PTPN1在高原种群中发生突变并显示出正选择效应。该酶通过胰岛素受体的去磷酸化来抑制胰岛素途径的生化过程。

在普通稻飞虱的低氧处理后,酶的活性增强,从而增强对胰岛素途径的抑制,从而产生缺氧应激反应。相反,西藏飞虱中酶蛋白的突变可以使个体维持胰岛素途径的相对稳定的活性,并将葡萄糖代谢维持在正常水平,从而适应高原的缺氧状态。这激发了我们应对低氧应激反应,并通过调节血糖利用和新陈代谢来克服高原反应。本研究还为缺氧相关疾病提供参考和参考,如肥胖引起的胰岛素抵抗,2型糖尿病的治疗和肿瘤的化疗。