蛋白质复合体mTORC1是细胞代谢的一个中央监管机构。在活跃状态,它可以刺激合成代谢过程，增加蛋白质和脂类的生产和存储。耶拿德国莱布尼兹年龄研究所和格罗宁根荷兰老化研究所的研究人员发现了一种mTORC1调节新陈代谢的机制:它控制了一个特定的变体转录调控因子C / EBP的表达。在小鼠体内消除这种变体会带来一个健康的新陈代谢,变瘦并提高胰岛素的敏感性。这项研究可能会提供一种基础的治疗代谢疾病（如肥胖和II型糖尿病）的新颖方法。

mTORC1(以哺乳动物为靶体的雷帕霉素复合体1)是细胞代谢的中央监管机构，它的活动是由养分表观消化率和生长信号调节。如果激活,它会刺激合成代谢，增强蛋白质和脂类的生产。由此产生的生物量的增加是组织生长的一个先决条件。喂食过多产生的mTORC1超激活可能导致肥胖并促进II型糖尿病等代谢紊乱。相比之下,限制卡路里的饮食减少mTORC1的活动。这提高了健康代谢并增加了许多哺乳动物物种的寿命。在过去的几年中许多研究人员都集中在mTORC1的功能上,因为它在新陈代谢中的决定性作用。然而,很少有人知道这些因素专门由mTORC1控制,负责对代谢调整至关重要的基因调控。

现在,莱布尼茨老化研究所、德国耶拿李普曼研究所(FLI)、荷兰格罗宁根欧洲生物老化研究所(ERIBA)的研究人员发现一个通过mTORC1调节代谢过程的机制。这项研究结果发表在了《欧洲分子生物学组织期刊》报告上。

打开和关闭的代谢基因转录

“研究人员已经知道了很多关于mTORC1如何激活养分供应的知识。但人们很少知道关于下游调节代谢基因进而确定生物体的代谢状态的因素,“ERIBA教授、研究所前组长Cornelis Calkhoven博士解释道。mTORC1的一个主要功能是刺激信使核糖核酸（mRNA）的翻译,这是基因表达过程中使生物活性蛋白产生的最关键的最后的一步。“现在我们发现一个因子——C / EBPβ——这是由mTORC1控制的,“Calkhoven继续道。C / EBPβ是一个基因调节器，控制各种代谢基因。细胞内存在两种C / EBPβ:长的变体是一种基因激活器,而短的变体抑制基因。

“我们的数据表明,mTORC1专门促进短的C / EBPβ变体的形成,”FLI前研究员Christine Müller博士解释道。研究人员使用C / EBPβ基因发生突变的小鼠模型防止短C / EBPβ变体的产生，即使mTORC1被激活。“有趣的是,我们的数据表明,带有这种突变的小鼠代谢表型改善了,包括脂肪代谢和脂肪积累的减少、改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐量,”FLI博士后 Laura Zidek强调这一结果。

健康的新陈代谢

“我们在小鼠模型中观察到的健康代谢表型类似于热量限制下的现象，”Calkhoven解释道。有趣的是,这些积极效果不需要减少食物摄入量就能达到:小鼠瘦但满足。

“我们的研究显示,C / EBPβ变体调节机制的形成是由mTORC1控制的代谢途径中的一个重要的的分子开关。因此,针对C / EBPβ异构体表达的药理学研究可能对代谢疾病（如肥胖和II型糖尿病）的治疗提供一个有前景的治疗策略，从而延长健康寿命。