脂肪酸转位酶_FAT_CD36_在运动改善胰岛素抵抗中的作用VIP免费

中国运动医学杂志2010年11月第29卷第6期ChinJSportsMed，Nov2010，Vol.29，No.6胰岛素抵抗（insulinresistance，IR）是指机体外周组织（肝脏、骨骼肌、脂肪组织）对胰岛素作用的敏感性下降。它是2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）、高血压、高血脂等代谢疾病的共同病理生理基础。IR的发生与脂代谢异常有密切关系。目前研究认为，细胞内脂质异位沉积是诱发机体组织IR的主要因素之一。脂肪酸转位酶（fattyacidtranslocase，FAT/CD36）作为一个膜转运蛋白，在长链脂肪酸（long-chainfattyacid，LCFA）的转运和氧化代谢过程中发挥重要作用。尽管目前研究认为运动可以增加组织脂肪酸的有氧氧化，改善脂代谢异常，从而改善IR，但其具体的分子机制尚不完全清楚。鉴于FAT/CD36在脂代谢中的重要作用，本文对近年来有关FAT/CD36与IR关系及运动对FAT/CD36影响的研究加以综述，旨在探讨FAT/CD36在运动改善IR中的作用，为揭示运动防治IR及其相关代谢性疾病的机理提供依据。1FAT/CD36的结构及其分布FAT/CD36又称为SCARB3、GP88、糖蛋白Ⅳ和糖蛋白Ⅲb，由472个氨基酸组成，其分子量约为53kDa［1］。FAT/CD36是一种细胞膜上的单链跨膜转运蛋白，具有发卡样的结构，由胞内区、跨膜区和胞外区三部分组成。其羧基末端（C端）和氨基末端（N端）各有一个连续的疏水氨基酸区，两个疏水末端固定在胞膜上，使其长链绝大部分延伸在胞外。FAT/CD36广泛分布于机体脂肪、心肌、骨骼肌、脾脏及小肠等组织。此外，血小板、红细胞、单核细胞和乳腺上皮细胞也检测出FAT/CD36的表达［2］。近年来研究表明，除细胞膜外，FAT/CD36还可能存在于细胞内的囊泡膜和线粒体膜上［3，4］。FAT/CD36属于B类清道夫受体家族蛋白成员之一，其配体包括胶原、凝血原敏感素、红细胞、低密度脂蛋白、天然脂蛋白、氧化的磷脂和长链脂肪酸等［5］。2FAT/CD36在脂代谢中的作用2.1FAT/CD36与脂肪酸转运脂肪酸是人体细胞重要的能量来源，在安静或运动状态下机体骨骼肌主要由LCFA氧化供能。以往研究认为，机体组织摄取脂肪酸的过程主要通过被动扩散，但近年的研究发现这个过程是由转运蛋白介导的，在很大程度上可以通过转运蛋白的转位进行调节［6-8］。目前已知的脂肪酸转运体有3种：脂肪酸结合蛋白（fattyacidbindingprotein，FABPpm）、脂肪酸转运蛋白1-6（fattyacidtransportprotein1-6，FATP1-6）和FAT/CD36。FAT/CD36主要参与LCFA的转运。研究发现，FAT/CD36敲除的小鼠骨骼肌和脂肪组织摄取和利用LCFA的速率显著下降［9，10］。利用FAT/CD36的抑制剂SSO（sulfo-N-succinimidyloleate，SSO）作用于心肌细胞，心肌细胞摄取脂肪酸的速率下降80%［11］。当FAT/CD36在小鼠骨骼肌中过量表达时，则使血浆甘油三酯和LCFA浓度显著下降，肌细胞摄取脂肪酸的速率大幅度提高［12］。这些证据说明FAT/CD36在LCFA的转运过程中发挥着重要作用。2.2FAT/CD36与脂肪酸氧化长期以来，CPT1（carnitinepalmitoyltransferase1，CPT1）被认为是参与脂肪酸氧化的唯一限速酶。但是，越来越多的研究发现，FAT/CD36在脂肪酸氧化过程中也发挥着重要作用。有研究表明，SSO可以使离体的线粒体氧化棕榈酸的能力下降50~80%，但对氧化短链脂肪酸和丙酮酸盐的能力没有影响［13］，提示FAT/CD36的抑制剂对线粒体的功能并没有造成影响，棕榈酸的氧化速率降低与线粒体FAT/CD36的活性被抑制有关。另有研究发现大鼠的腓肠肌中CPT1与FAT/CD36发生免疫共沉淀［14］，提示FAT/CD36与CPT1在转运LCFA进入线粒体进行氧化存在着一种协同作用。在小鼠体外实验中，CPT1的活性可以被FAT/CD36的抑制剂SSO所抑制［15］。但在另一项实验研究中发现，SSO对人股外侧肌线粒体CPT1的活性没有影响，其氧化棕榈酰肉碱的能力下降了92%［16］。这一现象提示，FAT/CD36可能作为CPT1的下游蛋白来调节LCFA的氧化。至于CPT1和FAT/CD36之间是如何相互作用的目前尚不明确，但可以肯定的是，FAT/CD36在线粒体有氧氧化过程中发挥着重要作用。3FAT/CD36与IR的关系目前研究普遍认为，IR的发生与细胞脂代谢异常有密切关系。脂代谢异常主要表现为血液中脂肪酸和甘油三酯含量升高，以及细胞内脂代谢中间产...