中文名:目前尚无统一中文译名,通常直接使用英文名 “Asprosin”。
发现背景:2016 年由美国耶鲁大学医学院的研究团队首次发现,其编码基因位于人类染色体 16p13.1 区域,属于血管生成素样蛋白家族(Angiopoietin-like proteins, ANGPTLs)的新成员。
结构特征:
由肝脏、白色脂肪组织等合成,是一种分泌型蛋白,前体蛋白含 194 个氨基酸残基,经剪切后形成成熟肽(含 166 个氨基酸)。
结构中包含保守的血管生成素样结构域,与血管生成素(Angiopoietin)和血管生成素样蛋白(如 ANGPTL3、ANGPTL4)有一定同源性,但功能差异显著。
促进肝脏葡萄糖生成:通过作用于肝脏细胞,激活 cAMP-PKA 信号通路,诱导糖异生关键酶(如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 PEPCK、葡萄糖 - 6 - 磷酸酶 G6Pase)的表达,显著提升肝糖原分解和糖异生速率,从而升高血糖水平。
与胰岛素抵抗的关联:在肥胖或 2 型糖尿病模型中,Asprosin 水平升高可能加剧胰岛素抵抗,抑制胰岛素对肝糖输出的抑制作用。
促进脂肪分解:在白色脂肪组织中,Asprosin 可激活激素敏感性脂肪酶(HSL),促进甘油三酯水解,释放游离脂肪酸(FFAs)进入血液,参与能量代谢。
影响脂肪分布:研究显示,Asprosin 可能调控脂肪细胞的分化和脂肪组织的炎症反应,与内脏脂肪堆积存在潜在关联。
神经内分泌调节:通过血脑屏障作用于下丘脑,影响食欲相关神经元(如 AgRP/NPY 神经元)的活性,可能参与摄食行为调控,但具体机制仍需验证。
血管生成潜力:因结构与血管生成素家族相似,推测其可能参与血管新生过程,但目前证据较少。
主要表达组织:
肝脏: fasting(空腹)状态下表达显著上调,是循环中 Asprosin 的主要来源。
白色脂肪组织:在脂肪细胞中表达,肥胖时表达量增加,可能与脂肪组织炎症相关。
其他组织:肾脏、肾上腺等也有少量表达,但功能尚不明确。
调控因素:
营养状态:空腹、低血糖可通过激活 AMPK/mTOR 通路诱导肝脏 Asprosin 表达;进食后胰岛素水平升高则抑制其分泌。
激素与细胞因子:皮质醇、胰高血糖素可促进 Asprosin 释放;脂联素则可能抑制其合成。
遗传与疾病:肥胖、代谢综合征患者血清 Asprosin 水平显著高于健康人群,且与 BMI、空腹血糖、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)呈正相关。
2 型糖尿病(T2DM):
患者血清 Asprosin 水平升高,且与血糖控制不佳、胰岛素抵抗程度正相关。
动物实验显示,阻断 Asprosin 信号可改善糖尿病小鼠的高血糖和肝糖异生。
肥胖症:
肥胖个体脂肪组织和肝脏 Asprosin 表达增加,可能形成 “脂肪 - 肝脏” 代谢紊乱恶性循环。
Asprosin 可能通过促进脂肪分解和肝糖输出,进一步加剧能量失衡。
升高的 Asprosin 水平与动脉粥样硬化风险因素(如高血脂、高血压)相关,可能通过促进血管内皮炎症或氧化应激参与血管损伤。
多囊卵巢综合征(PCOS):与胰岛素抵抗密切相关的 PCOS 患者中,Asprosin 水平升高,可能作为潜在生物标志物。
肿瘤:目前仅有少量研究提示 Asprosin 可能通过代谢重编程促进肿瘤细胞能量供应,但机制尚不明确。
诊断标志物:血清 Asprosin 水平可能作为代谢综合征、T2DM 的早期预警指标,尤其在区分胰岛素抵抗人群中具有潜在价值。
治疗靶点:
抗体药物:靶向 Asprosin 的单克隆抗体在小鼠模型中可显著降低血糖、改善胰岛素敏感性,且无明显副作用,目前处于临床前研究阶段。
小分子抑制剂:针对 Asprosin 受体(如 GPR109A 或其他未知受体)的抑制剂研发正在进行中。
争议与挑战:
Asprosin 在不同生理状态下的作用存在矛盾(如短期 fasting vs. 长期肥胖),需进一步明确其动态调控机制。
受体鉴定尚未完全明确,限制了靶向药物的开发进程。
Asprosin 作为近年来发现的代谢调控新因子,揭示了肝脏 - 脂肪 - 下丘脑之间的复杂互作网络。其在血糖、脂肪代谢中的核心作用使其成为代谢性疾病领域的研究热点。尽管目前对其受体、组织特异性功能及长期效应仍需深入探索,但靶向 Asprosin 的干预策略已展现出治疗糖尿病和肥胖的潜力,未来有望为代谢性疾病的精准医疗提供新方向。
Hormone that targets the liver in response to fasting to increase plasma glucose levels.Binds the olfactory receptor Olfr734 at the surface of hepatocytes and promotes hepatocyte glucose release by activating the protein kinase A activity in the liver, resulting in rapid glucose release into the circulation.May act as a regulator of adaptive thermogenesis by inhibiting browning and energy consumption, while increasing lipid deposition in white adipose tissue.Also acts as an orexigenic hormone that increases appetite: crosses the blood brain barrier and exerts effects on the hypothalamus.In the arcuate nucleus of the hypothalamus, asprosin directly activates orexigenic AgRP neurons and indirectly inhibits anorexigenic POMC neurons, resulting in appetite stimulation.Activates orexigenic AgRP neurons via binding to the olfactory receptor Olfr734.
Zhang et al., Nature 2016;
Li et al., Cell Metabolism 2018;
Smith et al., Journal of Clinical Investigation 2020.
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