刘畅教授团队在Nature子刊Nature Communications报道生物时钟和能量代谢整合的新机制


201986日,我校生命科学与技术学院刘畅教授团队在Nature子刊Nature CommunicationsNature Index收录,2019IF11.878)上发表题为“Angptl8 mediates food-driven resetting of hepatic circadian clock in mice”的研究论文。课题组成员陈思禹副研究员、冯梦洋硕士为本文的共同第一作者,刘畅教授为唯一通讯作者。

哺乳动物生物时钟系统精准控制着行为和生理活动节律性,并可被各种环境信号所重设。光线的明暗循环,对于中枢性时钟而言,是最重要的授时因子;而进食时间可重设外周性生物时钟。作为机体最大的代谢器官,肝脏能迅速响应进食信号,分泌肝源因子调控代谢和时钟进程。然而,有哪些肝源因子,能独立于中枢性时钟,行使授时因子的功能,目前还不清楚。

刘畅教授团队利用高通量RNA-Seq手段结合生物信息学分析方法,最终筛选到既能响应食物信号,又能应答时钟信号的肝源性因子Angptl8。腹腔注射Angptl8能提前小鼠肝脏中时钟基因的表达相位。“Angptl8休克”刺激能引起小鼠肝癌细胞Hepa1c1c-7中时钟基因产生节律性表达。分子层面上,Angptl8能通过结合细胞膜上受体蛋白PirB,调节下游激酶(如AktP38)和转录因子(NF-κB)的磷酸化,瞬时激活时钟基因Per1的表达,进而重设肝脏生物时钟。更重要地是,肝脏特异性干扰Angptl8表达或利用Angptl8中和性抗体能部分拮抗食物信号对于小鼠肝脏时钟表达的重设过程。

该研究工作将Angptl8定义为响应食物信号的重要肝脏生物时钟调节因子,揭示了Angptl8作为时钟和代谢双重调控节点的价值,为防治时钟紊乱所致的代谢异常提供新的实验依据及药物调控靶点。

该工作受到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、江苏省自然科学基金青年项目及学校“双一流”创新团队项目、国重实验室人才培育项目、中央高校基本业务经费项目等的资助。

(供稿单位:生命科学与技术学院,撰写人:陈思禹)