來自中科院上海生科院營養(yǎng)科學(xué)研究所的研究人員發(fā)表了題為“Fasting-Induced Protein Phosphatase 1 Regulatory Subunit Contributes to Postprandial Blood Glucose Homeostasis via Regulation on Hepatic Glycogenesis”的文章，解析了在進食和饑餓時，糖原合成調(diào)控的新機制。這一研究成果公布在國際糖尿病研究領(lǐng)域權(quán)威雜志Diabetes上。

文章的通訊作者是營養(yǎng)科學(xué)研究所的陳雁研究員，其早年畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)，1994年獲得印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)和分子遺傳系博士學(xué)位，2004年獲中科院百人計劃支持，2005年獲國家基金委杰出青年，2006年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，2007年獲國務(wù)院政府特殊津貼，2007年為科技部重大科學(xué)計劃首席科學(xué)家。這項研究工作由博士生羅小琳等在導(dǎo)師陳雁研究員的指導(dǎo)下完成。

大多數(shù)動物，包括人類，在其一生中都不斷經(jīng)歷進食和饑餓的周期循環(huán)。進食后以葡萄糖為主的血糖急速上升，機體有多種機制參與了餐后血糖的調(diào)控，其中最主要的途徑是通過胰島細胞分泌胰島素，增加機體外周組織對血糖的吸收，從而降低血糖。肝臟是機體最重要的代謝器官，動物實驗表明，進食后約三分之一的血糖能夠轉(zhuǎn)化為肝糖原，從而儲備過多的葡萄糖。但目前尚不清楚肝臟的糖原合成如何與進食和饑餓的循環(huán)周期相協(xié)調(diào)，以維持餐后血糖穩(wěn)定。

羅小琳等發(fā)現(xiàn)，饑餓能在小鼠肝臟中上調(diào)蛋白磷酸酶1（protein phosphatase 1, PP1）的調(diào)節(jié)亞單位PP1R3G的表達，而進食后PP1R3G的表達則下降。進一步的研究表明PPP1R3G的功能是把PP1錨定在糖原上，增加糖原合成酶的活性，從而增加糖原合成。在小鼠高表達PPP1R3G后，進食后的血糖清除率明顯提高。若在小鼠中降低PPP1R3G的表達，進食后的血糖清除速度則顯著延遲。這一研究發(fā)現(xiàn)了肝臟PPP1R3G表達模式在進食和饑餓時的改變在調(diào)控糖原合成、維持餐后血糖穩(wěn)定中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

血糖控制異常是糖尿病的最主要特征，同時高血糖也是糖尿病病人罹患心血管并發(fā)癥的主要原因。該研究揭示了一個餐后血糖調(diào)控的新機制，為糖尿病血糖失衡的理解和探索控制血糖的新策略提供了一個全新的思路。

原文摘要：

Fasting-Induced Protein Phosphatase 1 Regulatory Subunit Contributes to Postprandial Blood Glucose Homeostasis via Regulation on Hepatic Glycogenesis

Abstract
OBJECTIVE Most animals experience fasting–feeding cycles throughout their lives. It is well known that the liver plays a central role in regulating glycogen metabolism. However, how hepatic glycogenesis is coordinated with the fasting–feeding cycle to control postprandial glucose homeostasis remains largely unknown. This study determines the molecular mechanism underlying the coupling of hepatic glycogenesis with the fasting–feeding cycle.

RESEARCH DESIGN AND METHODS Through a series of molecular, cellular, and animal studies, we investigated how PPP1R3G, a glycogen-targeting regulatory subunit of protein phosphatase 1 (PP1), is implicated in regulating hepatic glycogenesis and glucose homeostasis in a manner tightly orchestrated with the fasting–feeding cycle.

RESULTS PPP1R3G in the liver is upregulated during fasting and downregulated after feeding. PPP1R3G associates with glycogen pellet, interacts with the catalytic subunit of PP1, and regulates glycogen synthase (GS) activity. Fasting glucose level is reduced when PPP1R3G is overexpressed in the liver. Hepatic knockdown of PPP1R3G reduces postprandial elevation of GS activity, decreases postprandial accumulation of liver glycogen, and decelerates postprandial clearance of blood glucose. Other glycogen-targeting regulatory subunits of PP1, such as PPP1R3B, PPP1R3C, and PPP1R3D, are downregulated by fasting and increased by feeding in the liver.

CONCLUSIONS We propose that the opposite expression pattern of PPP1R3G versus other PP1 regulatory subunits comprise an intricate regulatory machinery to control hepatic glycogenesis during the fasting–feeding cycle. Because of its unique expression pattern, PPP1R3G plays a major role to control postprandial glucose homeostasis during the fasting–feeding transition via its regulation on liver glycogenesis.

作者簡介：

陳雁
男，1962年3月28日出生，籍貫四川，漢族
1983畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)系，獲醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位
1986年畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)兒科系，獲碩士學(xué)位
1994年畢業(yè)于美國印第安納(Indiana)大學(xué)醫(yī)學(xué)和分子遺傳系，獲博士學(xué)位。

工作情況
1986-1987 華西醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院兒科,住院醫(yī)生
1987-1989 華西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)研究室,助教
1994-1996 美國加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD），博士后
1996-1998 美國Salk研究所，博士后
1998-2005 美國印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)和分子遺傳系任助理教授、副教授（已獲終身教授）
2004-現(xiàn)在 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)科學(xué)研究所任研究員、副所長、博士生導(dǎo)師
2006-現(xiàn)在 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)科學(xué)研究所任副所長、常務(wù)副所長

基本工作介紹
具有多年臨床和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)、細胞信號傳導(dǎo)和動物模型建立等方面的工作經(jīng)驗并取得一定成績。在世界上首次克隆鴉片嗎啡受體、首次發(fā)現(xiàn)嗎啡受體對鉀離子通道的調(diào)控作用、首次克隆TGF-beta受體下游信號分子Smad3和Smad8、首次發(fā)現(xiàn)Smad7在TGF-beta信號通路的負反饋調(diào)節(jié)功能、首次建立TGF-beta阻斷導(dǎo)致胰腺癌早期病變的小鼠模型、首次建立TGIF基因缺失導(dǎo)致腦發(fā)育畸形的小鼠模型、首次發(fā)現(xiàn)MAPK信號通路Raf激酶的空間調(diào)控分子、首次報道糖尿病相關(guān)的脂聯(lián)素受體基因調(diào)節(jié)功能、首次發(fā)現(xiàn)載脂蛋白AI在糖代謝和改善胰島素抵抗中的作用。目前研究集中于糖尿病的分子機理、腫瘤研究與細胞增殖、動物早期發(fā)育與先天遺傳性疾病。發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇,其中約1/3的論文為通訊作者。論文發(fā)表在Nature、PNAS、Human Molecular Genetics、JBC、Oncogene、J Neurosci等雜志。論文引用次數(shù)2600余次。2004年獲中科院百人計劃支持，2005年獲國家基金委杰出青年，2006年入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，2007年獲國務(wù)院政府特殊津貼，2007年為科技部重大科學(xué)計劃首席科學(xué)家。

獲獎情況
1988 通過全國中美生物聯(lián)合培養(yǎng)CUSBEA項目
1996 美國腫瘤協(xié)會（American Cancer Society）博士后基金
1999 美國內(nèi)分泌協(xié)會travel基金
1999 美國心臟協(xié)會（American Heart Association）科學(xué)家發(fā)展基金
2005 國家基金委杰出青年
2006 上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人
2006 明治乳業(yè)科學(xué)獎
2006 入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選
2007 獲國務(wù)院政府特殊津貼

研究內(nèi)容介紹 　

運用分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)和動物模型研究TGF-beta和營養(yǎng)疾病有關(guān)的細胞信號傳導(dǎo)，基因調(diào)控，免疫調(diào)節(jié)，腫瘤發(fā)生機理和動物早期發(fā)育。