在美国,肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病已上升至流行病的比例,约占总人口的30%。骨骼肌在控制人体的葡萄糖水平中起着重要作用,这对于诸如糖尿病的代谢性疾病的发展非常重要。
在最近的一项研究,发表在该临床研究杂志,大学医院(UH)克利夫兰医学中心及医学院研究人员的凯斯西储大学医学院发现,骨骼肌肉显著影响身体如何储存和代谢脂肪。
在这项研究中,UH高级作者,首席学术官Mukesh K. Jain医学博士和Ellery Sedgwick Jr.主席兼杰出科学家及其团队着手研究称为Kruppel样因子15( KLF15)。该团队利用了在肌肉中特异删除了KLF15的小鼠模型。
这种基因操作导致了一个惊人的表型:肥胖,血脂异常(脂肪的高循环水平),葡萄糖耐量,胰岛素抵抗和发展为非酒精性脂肪肝的倾向(NAFLD)。进一步的研究表明,KLF15控制骨骼肌脂肪的摄取和利用。没有KLF15,脂肪将无法有效进入肌肉,而是沉积在肝脏和白色脂肪组织中。
“我们从我们团队的先前工作中知道,KLF15的作用对于肌肉健康至关重要,因为运动后人体中的KLF15含量会增加,” Jain博士解释道,他也是医学教授兼大学医院事务副院长凯斯·西储(Case Western Reserve)和UH哈灵顿发现研究所首席科学官。“实验上,KLF15的肌肉丢失导致小鼠运动能力下降。KLF15在代谢健康中也很重要的事实确实令人兴奋,因为它提供了运动与整体健康之间的潜在分子联系。”
研究人员进一步表明,富含短链脂肪酸(SCFA)的饮食可以改善代谢疾病的各个方面。水果,蔬菜,豆类和全谷物等高纤维食品富含SCFA。给予这种饮食的小鼠表现出体重增加减少和葡萄糖稳态改善(血糖调节)。另外,给予相同饮食的肥胖小鼠表现出增加的体重减轻和改善的胰岛素敏感性,表明富含SCFA的饮食可以潜在地充当代谢疾病的预防和治疗途径。
这项研究的第一作者范丽艳说:“在热量过多的情况下,肥胖和NAFLD的易感性凸显了骨骼肌脂肪代谢和器官串扰对这些严重疾病的发展的重要性。” “这有助于我们了解导致代谢疾病的不同因素,从而确定有效疗法的靶标。”
总的来说,这些发现确定骨骼肌是脂肪代谢和肝脏健康的重要调节剂,富含SCFA的饮食可能是脂肪处理不良导致的代谢疾病的一种有效且易于获得的补充疗法。
这项研究的下一步涉及探索肌肉KLF15在不同营养状态(即禁食和运动)中的作用,并研究靶向肌肉KLF15的治疗潜力。