Cell Metabol：科学家发现糖尿病的发生或许起源于大脑之中

  发表在Cell Metabolism上的一篇研究论文中，来自西奈山伊坎医学院的研究人员通过研究发现，隐藏在糖尿病背后的关键机制或许起源于大脑中，研究者表示，糖尿病发病的早期信号或许可以通过大脑中特殊分子水平的升高来指示，而并不是此前认为的和胰岛素信号相关的分子。
  前期研究中研究人员发现，一种名为支链氨基酸（BCAAs）的蛋白质组件在肥胖和糖尿病患者大脑中水平较高，而且BCAAs水平升高发生在患者糖尿病发病前很多年，为何BCAA在糖尿病及肥胖患者机体中处于受损状态至今研究人员并不清楚。
  研究者Christoph Buettner博士表示，我们的研究首次阐明，哺乳动物大脑中的胰岛素信号可以通过增加肝脏中支链氨基酸的破碎来调节支链氨基酸的水平，这也就表明血浆中支链氨基酸水平的升高可以反映出肥胖和糖尿病患者大脑中的胰岛素信号处于受损状态。
  更为重要的是，胰岛素信号受损的啮齿类动物的大脑中血浆BCAA的水平会升高，而且肝脏中受损BCAA的破碎也会增加；阻断大脑中胰岛素信号或许会促进患糖尿病的个体机体中BCAAs的水平发生早期升高，而引发糖尿病的胰岛素耐受性或许最初发生于大脑之中。
      本文研究结果表明，BCAAs的水平或许可以用来反映个体大脑中的胰岛素敏感性，随后研究人员将在动物模型比如小鼠等机体中检测该结论，与此同时研究者也在肥胖和糖尿病人类机体中证实了BCAAs水平的升高和肝脏中BCAA的破碎直接相关。 （转化医学网360zhyx.com）
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Brain Insulin Lowers Circulating BCAA Levels by Inducing Hepatic BCAA Catabolism
Cell Metabolism   DOI: 10.1016/j.cmet.2014.09.003
Andrew C. Shin1, Martin Fasshauer1, Nika Filatova1, Linus A. Grundell1, Elizabeth Zielinski1, Jian-Ying Zhou2, Thomas Scherer1, 8, Claudia Lindtner1, Phillip J. White3, Amanda L. Lapworth3, Olga Ilkayeva3, Uwe Knippschild4, Anna M. Wolf4, Ludger Scheja5, Kevin L. Grove6, Richard D. Smith2, Wei-Jun Qian2, Christopher J. Lynch7, Christopher B. Newgard3, Christoph Buettner1
Circulating branched-chain amino acid (BCAA) levels are elevated in obesity/diabetes and are a sensitive predictor for type 2 diabetes. Here we show in rats that insulin dose-dependently lowers plasma BCAA levels through induction of hepatic protein expression and activity of branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKDH), the rate-limiting enzyme in the BCAA degradation pathway. Selective induction of hypothalamic insulin signaling in rats and genetic modulation of brain insulin receptors in mice demonstrate that brain insulin signaling is a major regulator of BCAA metabolism by inducing hepatic BCKDH. Short-term overfeeding impairs the ability of brain insulin to lower BCAAs in rats. High-fat feeding in nonhuman primates and obesity and/or diabetes in humans is associated with reduced BCKDH protein in liver. These findings support the concept that decreased hepatic BCKDH is a major cause of increased plasma BCAAs and that hypothalamic insulin resistance may account for impaired BCAA metabolism in obesity and diabetes.