2012年12月3日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Nature Chemical Biology上的一篇研究报告指出,研究者开发出了一种斑马鱼,当其肝脏产生葡萄糖的时候,其就会由半透明变成绿色,这或许帮助研究者来鉴别调节整个机体代谢的化合物,或许也可以保护肥胖小鼠免于代谢性疾病的困扰。
研究者指出,用斑马鱼对2400种药物进行筛选测试,这种研究测试将帮助鉴别出机体禁食代谢中所涉及的关键调节子,禁食代谢是个体每天面对的一种状态,即个体消化的食物缓慢经过消化道的这一段时间。禁食代谢也是个体在其饮食变为脂肪和其它可储存来源之间所要完成能量获取的一种方式。
禁食代谢涉及了许多不同组织基因相互平衡协调以及级联反应的过程,在2型糖尿病及其它代谢疾病中,这种细微的基因调节平衡是不存在的。因此机体并不能够跟得上这种能量的崩溃,因此脂类物质就会在肝脏中积累,达到毒性水平。
因此,研究者Gut和同事开发出了斑马鱼筛选模型来筛选调节机体代谢的特殊药物,于此同时,小鼠也可以用于测试所筛选出的化合物的药效及毒性,研究者对上千种药物进行了筛选,发现两种化合物可以开启一系列基因的表达,这些基因可以引发动物燃烧脂肪来产生能量。
后期研究中,研究者将用小鼠进行实验,研究其中一种化合物是否可以保护肥胖小鼠免于代谢类疾病的发生。相关研究由NIH等机构提供资助。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1038/nchembio.1136
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PMID:
Whole-organism screening for gluconeogenesis identifies activators of fasting metabolism
Philipp Gut,1, 2, 3, 4, 5 Bernat Baeza-Raja,6 Olov Andersson,1, 2, 3, 4, 5, 12 Laura Hasenkamp,1, 2, 3, 4, 5 Joseph Hsiao,1, 2, 3, 4, 5 Daniel Hesselson,1, 2, 3, 4, 5, 12 Katerina Akassoglou,6 Eric Verdin,7, 8 Matthew D Hirschey7, 8, 9, 10, 11 & Didier Y R Stainier1, 2, 3, 4, 5, 12
Improving the control of energy homeostasis can lower cardiovascular risk in metabolically compromised individuals. To identify new regulators of whole-body energy control, we conducted a high-throughput screen in transgenic reporter zebrafish for small molecules that modulate the expression of the fasting-inducible gluconeogenic gene pck1. We show that this in vivo strategy identified several drugs that affect gluconeogenesis in humans as well as metabolically uncharacterized compounds. Most notably, we find that the translocator protein ligands PK 11195 and Ro5-4864 are glucose-lowering agents despite a strong inductive effect on pck1 expression. We show that these drugs are activators of a fasting-like energy state and, notably, that they protect high-fat diet–induced obese mice from hepatosteatosis and glucose intolerance, two pathological manifestations of metabolic dysregulation. Thus, using a whole-organism screening strategy, this study has identified new small-molecule activators of fasting metabolism.