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PNAS:KLF15基因调节肌肉脂肪的代谢

作者: 来源:生物谷 2018-03-07 我要评论( )

凯斯西储大学研究人员发现Kruppel样因子15在燃烧脂肪和调节运动耐力的作用 虽然运动是医师为患者开具的最有利的处方被普遍接受,但其产生广泛的健康效益分子机制知之甚少。凯凯斯西

凯斯西储大学研究人员发现Kruppel样因子15在燃烧脂肪和调节运动耐力的作用

虽然运动是医师为患者开具的最有利的处方被普遍接受,但其产生广泛的健康效益分子机制知之甚少。凯凯斯西储大学医学院的研究人员揭示了一种遗传因子——Kruppel样因子15(KLF15)调控人体运动时燃烧脂肪的能力。

Mukesh Jain医师实验室早期研究发现了KLF15在人体所需的基本营养物质--糖和蛋白质代谢中的重要性。最近研究发现该基因在第三种营养物质——脂肪的代谢中也发挥重要作用。最终研究已证实KLF15提高我们机体肌肉增加燃烧脂肪、产生力量的能力。

研究者筛选参与调控代谢的Kuppel样家族17名成员后发现当小鼠骨骼肌在运动时,KLF15水平急剧增加。领导这项研究的作者是凯凯斯西储大学大学医学院心血管病研究所医学教授Jain博士,哈灵顿心脏及血管研究所大学医院研究人员和澳大利亚迪肯大学生理学家也参与该项研究。研究人员考察了氧运动前后,健康病人的KLF15水平变化情况。他们发现与小鼠模型中出现的情况一致,KLF15水平在人身上也增加。运动后,KLF1的5水平是正常水平的两到三倍。相关研究论文发表在PNAS杂志上。

研究团队用KLF15基因缺陷小鼠发现该基因缺陷小鼠无法有效地燃烧脂肪和维持有氧运动。因此,KLF15基因是肌肉代谢脂肪的重要调节因子。

运动是许多代谢紊乱特别是肥胖和糖尿病治疗的首选。KLF15对运动带来有利影响的重要性,科学家可能使用药物诱导出现类似效果。

PNAS:KLF15基因调节肌肉脂肪的代谢

doi:10.1073/pnas.1121060109
PMC:
PMID:

Kruppel-like factor 15 regulates skeletal muscle lipid flux and exercise adaptation

Saptarsi M. Haldara,b,1, Darwin Jeyaraja,b, Priti Ananda,b, Han Zhua,b, Yuan Lua,b, Domenick A. Prosdocimoa,b, Betty Eapena,b, Daiji Kawanamia,b, et al.

The ability of skeletal muscle to enhance lipid utilization during exercise is a form of metabolic plasticity essential for survival. Conversely, metabolic inflexibility in muscle can cause organ dysfunction and disease. Although the transcription factor Kruppel-like factor 15 (KLF15) is an important regulator of glucose and amino acid metabolism, its endogenous role in lipid homeostasis and muscle physiology is unknown. Here we demonstrate that KLF15 is essential for skeletal muscle lipid utilization and physiologic performance. KLF15 directly regulates a broad transcriptional program spanning all major segments of the lipid-flux pathway in muscle. Consequently, Klf15-deficient mice have abnormal lipid and energy flux, excessive reliance on carbohydrate fuels, exaggerated muscle fatigue, and impaired endurance exercise capacity. Elucidation of this heretofore unrecognized role for KLF15 now implicates this factor as a central component of the transcriptional circuitry that coordinates physiologic flux of all three basic cellular nutrients: glucose, amino acids, and lipids.

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