引言
糖尿病是一種雙激素異常的疾病,胰高血糖素在血糖調節中扮演著至關重要的角色。 當血糖過低時,胰高血糖素會迅速啟動,促進肝臟釋放葡萄糖,確保身體能量供應。 然而,在糖尿病患者身上,胰高血糖素分泌異常卻成為加重病情的重要因素。 清華大學生命學院王一國團隊聯合上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院王計秋團隊及浙江大學基礎醫學院孟卓賢團隊,在Cell Metabolism期刊發表了題為:A Famsin-Glucagon Axis Mediates Glucose Homeostasis的研究論文。 該研究首次揭示了胰高血糖素調控的新機制——Famsin通過啟動鈣信號通路,刺激胰高血糖素分泌,從而影響全身血糖平衡。
研究背景
胰高血糖素由胰島α細胞分泌,是空腹狀態下維持血糖平衡的核心激素。 然而,其分泌調控機制尚未完全明確。 尤其在2型糖尿病(T2DM)患者中,胰高血糖素水平異常升高,加劇高血糖,但傳統靶向胰高血糖素受體的療法因副作用受限。 本研究聚焦於腸道-胰島-肝臟軸的交互作用,發現腸道激素famsin是調控胰高血糖素分泌的關鍵因數。
核心發現:famsin-胰高血糖素軸
No1 famsin促進空腹誘導的胰高血糖素分泌
在OGTT試驗中,與健康組相比,糖尿病組GCG抑制受損,而攜帶OR10P1功能缺失突變的個體,表現出血漿GCG水準降低和葡萄糖對GCG的抑製作用恢復,而血漿famsin水準仍然相當。
小鼠模型中,敲除famsin和OLFR796缺陷小鼠,在禁食期間 GCG 水準降低,而OLFR796肝臟特異性敲除小鼠則保持不受影響。 通過注射famsin處理后,對照組famsin提高了血漿GCG水準,而OLFR796胰島α細胞特異性敲除的小鼠則減弱了這種效果。 結果表明,famsin在禁食期間增加GCG分泌是通過其受體直接靶向α細胞,而與其肝臟相關功能無關。
NO2 Famsin通過鈣動員驅動GCG分泌
Famsin與α細胞上的受體OLFR796結合后,啟動Gq蛋白-PLC-InsP3R信號通路,引發內質網鈣離子釋放,直接刺激胰高血糖素分泌。 這一過程在低葡萄糖環境下尤為顯著。
NO3 糖尿病中的異常調控
在糖尿病狀態下,famsin受體在α細胞表達上調,導致famsin與α細胞結合增加,因此即使famsin水準正常,胰高血糖素分泌仍過度活躍,這可能是糖尿病相關的高胰高血糖素血症的原因。
NO4 OR10P1無義突變損害胰島famsin信號傳導
在糖尿病患者中,OR10P1基因的罕見變異(如rs1472465081或rs140357644)會導致OR10P1蛋白的翻譯提前終止,從而阻斷其與Famsin的結合,顯著降低胰高血糖素的分泌水準。
famsin-GCG軸的生理意義
調節葡萄糖穩態
Famsin通過誘導胰島α細胞分泌胰高血糖素來促進糖異生。 Famsin 是一種腸源性激素,通過啟動鈣動員結合OLFR796並刺激α細胞中的胰高血糖素分泌,從而通過肝臟中的胰高血糖素信號傳導促進糖異生。 因此,α細胞中的famsin-OLFR796信號軸刺激胰高血糖素分泌,從而促進肝臟葡萄糖的產生以回應禁食。
Famsin促进胰高血糖素释放并增强肝脏糖异生
調節脂質穩態
禁食過夜后,敲除受體Olfr796的小鼠血漿中β-羥基丁酸水準降低,肝臟中參與生酮(Hmgcs2)和脂質氧化(Ppara,Cpt1a)的基因表達降低,血漿和肝臟甘油三酯以及膽固醇水準也略有升高,這些結果表明,famsin 通過促進 GCG 分泌來調節脂質穩態。
總結與展望
該研究揭示了空腹狀態下由「famsin-胰高血糖素軸」介導的腸道-胰島器官間信號傳導在血糖動態調節中的重要作用,進一步豐富了對腸道在2型糖尿病發生發展中重要作用的理解,併為開發新型降糖藥提供潛在靶點。 未來研究需進一步探索famsin在人類中的表達規律及其與其他代謝信號的交互作用,為高胰高血糖素血症和糖尿病治療開闢新路徑。
文献来源:Cell Metab.2025 Mar 4;37(3):629-639.e6.


