近日，動(dòng)物科技學(xué)院林海教授團(tuán)隊(duì)在《The Journal of Nutrition》發(fā)表了題為“Hydrogen sulfide regulates glucose uptake in skeletal muscles via S-sulfhydration of AMPK in muscle fiber type-dependent way”的研究論文。該研究揭示了硫化氫（H2S）作為氣體信號(hào)分子對(duì)肉雞骨骼肌葡萄糖代謝的調(diào)控作用，并且以肉雞胸肌和腿肌纖維為模型研究了H2S對(duì)不同類型肌纖維的葡萄糖攝取和利用的影響及作用機(jī)制。

與哺乳動(dòng)物相比，雞的血糖和胰島素水平較高，肌肉對(duì)胰島素的低敏感性使其成為潛在的胰島素抵抗模型。肉雞胸大肌主要是快縮糖酵解型肌纖維，而股二頭肌主要是慢縮氧化型肌纖維，其代謝特點(diǎn)不同，該研究發(fā)現(xiàn)H2S促進(jìn)胸大肌成肌細(xì)胞葡萄糖攝取，抑制股二頭肌成肌細(xì)胞葡萄糖攝取。

單磷酸腺苷激酶（AMPK）在能量代謝和葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起核心調(diào)控作用。蛋白質(zhì)的S-硫巰基化修飾（S-sulfhydration）是H2S特有的一種新型的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式，作用于靶蛋白的活性半胱氨酸殘基。該研究發(fā)現(xiàn)，H2S通過激活A(yù)MPK的S-硫巰基化修飾，促進(jìn)AMPK磷酸化，進(jìn)而促進(jìn)了骨骼肌的葡萄糖攝取和利用。RNA-Seq結(jié)果表明，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路響應(yīng)于H2S。進(jìn)一步的研究證明了雞肌肉的胰島素信號(hào)通路與哺乳動(dòng)物不同，H2S通過激活P38 MAPK信號(hào)通路調(diào)節(jié)葡萄糖攝取，且受到上游AMPK信號(hào)通路的調(diào)控，上述效應(yīng)具有組織特異性，主要存在于快縮糖酵解型肌纖維。

該研究首次揭示了H2S對(duì)肉雞骨骼肌葡萄糖攝取和利用的調(diào)控作用，表明H2S通過AMPK/P38信號(hào)通路促進(jìn)快縮糖酵解型肌纖維的葡萄糖攝取。AMPK的S-硫巰基化修飾為改善骨骼肌和機(jī)體的葡萄糖代謝提供了潛在的治療靶點(diǎn)。

圖1. H2S調(diào)控雞成肌細(xì)胞葡萄糖攝取的機(jī)制示意圖

博士生李科霖為該論文的第一作者，林海教授為論文的通訊作者。

本工作由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金、國(guó)家自然科學(xué)基金和山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2023.08.024

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波