胆汁酸作为胆固醇的衍生物,在代谢性疾病如动脉粥样硬化、肥胖和2型糖尿病中起着重要作用,这一作用是通过与膜结合的TGR5和核法尼醇X受体(FXR)结合实现的。糖尿病患者和动物模型中胆汁酸水平的改变,尤其是影响TGR5受体激活的胆汁酸,提示了糖尿病与胆汁酸代谢途径之间的紧密联系。
徐明和姜长涛的团队进一步探索了TGR5在糖尿病性心肌病(DbCM)和脂质代谢中的作用。他们利用心肌特异性敲除TGR5的转基因小鼠,在高脂饮食(HFD)/链脲佐菌素(STZ)处理或在糖尿病db/db遗传背景下饲养,以模拟心脏脂毒性环境。研究发现,TGR5能够抑制心脏脂肪酸的摄取和脂质积累,这一作用在通过TGR5激动剂或特定胆汁酸治疗的小鼠中得到了进一步验证。
此外,研究还发现TGR5的缺失促进了CD36的棕榈酰化和膜定位,这一过程由棕榈酰转移酶DHHC4介导。在DHHC4敲低后,TGR5敲除导致的心肌功能异常得到了逆转。值得一提的是,在糖尿病性心肌损伤患者中,TGR5调节的胆汁酸水平也呈现下降趋势。
该研究的发现为糖尿病性心肌病的治疗提供了新的视角,强调了TGR5在调节心脏脂质代谢中的重要作用。同时,《Nature metabolism》期刊同期发表的News & Views文章也指出了激活胆汁酸受体TGR5在限制脂肪酸进入心肌细胞、预防糖尿病性心肌病方面的潜力。