这种被称为 Miro1 的蛋白质，在 2 型糖尿病患者的骨骼肌中被发现水平较高。在临床前实验中，科学家发现去除 Miro1 可以恢复肌肉对胰岛素的反应。他们还发现，运动降低了患者体内的 Miro1 水平，这为体育锻炼如何改善胰岛素敏感性提供了新的见解。
这些发现发表在《自然通讯》（Nature Communications）上，可能有助于研究人员更好地理解胰岛素抵抗背后的生物学过程，而胰岛素抵抗是 2 型糖尿病的一个核心特征。
一种隐藏的肌肉蛋白如何影响胰岛素抵抗
Miro1（线粒体 Rho GTPase1）位于线粒体的外膜上，线粒体是细胞内负责产生能量的微小结构。研究人员认为，这种蛋白质过量可能会干扰肌肉对胰岛素的反应，使身体更难有效地调节血糖。
为了探究这一联系，研究团队在实验室细胞、临床前模型以及 2 型糖尿病患者中研究了 Miro1。通过在不同背景下检测该蛋白质，他们得以探索其对肌肉功能的影响，并确定这些发现是否与人类疾病相关。
结果表明，Miro1 的积聚会损害肌肉对胰岛素的反应。当研究人员在临床前模型中去除该蛋白质时，胰岛素反应性得以恢复，这提供了 Miro1 直接参与这一过程的证据。
运动可降低一种与 2 型糖尿病相关的蛋白质
研究人员还调查了运动是否能影响糖尿病患者体内的 Miro1 水平。在一项涉及肥胖症和 2 型糖尿病参与者的随机对照试验中，他们比较了有氧运动与标准医疗护理的效果。
被分配到运动组的人其肌肉中的 Miro1 水平有所下降。这些变化伴随着胰岛素敏感性和肌肉产生能量能力的改善而发生。
研究结果表明，降低 Miro1 可能是运动帮助身体更有效地对胰岛素做出反应的方式之一。这同时也提出了一种可能性，即旨在靶向该蛋白质的治疗方法最终可能在与体育锻炼相结合时提供额外的益处。
“肌肉中的胰岛素抵抗是 2 型糖尿病的核心，其分子成因一直令人沮丧地模糊不清。这项历时多年的研究成果将 Miro1 确定为答案的关键部分。通过从细胞到临床前模型再到患者对 Miro1 进行追踪，我们表明 Miro1 的积聚会损害肌肉对胰岛素的反应，去除它在我们的模型中能从因果关系上恢复该反应，而运动则能逆转其在人体内的积聚。对于该领域而言，这是一个新的治疗靶点。对于患者而言，它加深了我们对运动为何如此有效的理解，并为有朝一日能补充运动疗效的治疗方法开辟了道路，”该研究的资深作者 John P. Kirwan 博士说道。
糖尿病治疗的一个充满希望的新方向
Kirwan 最近担任了俄克拉荷马大学 OU Health Harold Hamm 糖尿病中心的执行主任。他在路易斯安那州立大学 Pennington 生物医学研究中心工作时进行了这项研究，此后将其国际知名的转化研究项目带到了俄克拉荷马大学。
他还担任该大学的糖尿病项目副教务长，并拥有 Chickasaw Nation 糖尿病研究捐赠讲席教授职位。
该研究的第一作者 Elizabeth Heintz 是一名博士候选人，她曾在 Pennington 生物医学中心的综合生理学与分子医学实验室工作。该研究的共同通讯作者 Christopher Axelrod 也已转到 Harold Hamm 糖尿病中心，与 Kirwan 一起继续这一方向的研究。
Pennington 生物医学中心临时高级副校长兼执行主任 Jennifer Rood 博士强调了将实验室发现与涉及患者及更广泛人群的研究联系起来具有重要意义。
“这项研究体现了 Pennington 生物医学中心科学发现的广度，这里的研究涵盖各个层面，从揭示疾病潜在生物学机制的基础科学，到为公共卫生提供信息的临床研究和基于人群的研究，”Pennington 生物医学中心临时高级副校长兼执行主任 Jennifer Rood 博士说，“Kirwan 博士及其团队关于 Miro1 的发现证明了这种综合方法的价值，将关于肌肉功能的基础发现与对胰岛素抵抗以及运动对 2 型糖尿病患者益处的见解联系起来。这项工作正在推进我们对糖尿病的理解，并有助于为未来的预防和治疗方法奠定基础。”
靶向 Miro1 能否带来新的糖尿病疗法？
尽管结果令人鼓舞，科学家仍需确定直接靶向 Miro1 是否能为 2 型糖尿病患者产生安全有效的治疗方法。胰岛素反应性的恢复是在临床前模型中得到证实的，而人体试验表明，运动降低了 Miro1 水平，同时改善了胰岛素敏感性。
Kirwan 计划在 Harold Hamm 糖尿病中心继续研究这些发现。他的研究将结合实验室实验与人体研究，以揭示更多导致糖尿病的生物学机制，并探索预防和治疗该疾病的新策略。
“2 型糖尿病在俄克拉荷马州和全国范围内都是一种顽疾，”他说，“最终，我们正在寻找治愈方法，我们希望这些新发现能成为解决方案的一部分。”
该研究获得了美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所、国家老龄化研究所、国家补充与综合健康研究中心、国家心肺血液研究所以及国家普通医学科学研究所的资助。