哺乳动物3-磷酸甘油磷酸酶的鉴定：在胰岛β细胞和肝细胞代谢与信号传导中的作用

肥胖及与之相关的甘油酯/脂肪酸（GL/FA）循环紊乱会导致胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能衰竭和2型糖尿病。GL/FA 循环的通量受3-磷酸甘油（Gro3P）和脂酰-CoA 可用性的调控。我们在此报道了一种此前未知存在于哺乳动物细胞中的哺乳动物 Gro3P 磷酸酶（G3PP），它能直接将 Gro3P 水解为甘油。我们发现，此前功能尚不明确的哺乳动物磷酸乙醇酸磷酸酶实际上发挥着 G3PP 的作用。我们发现，G3PP 通过控制 Gro3P 水平，调节胰岛β细胞和肝细胞中的糖酵解与葡萄糖氧化、细胞氧化还原与 ATP 生成、糖异生、甘油酯合成以及脂肪酸氧化，并调节β细胞中葡萄糖刺激的胰岛素分泌以及对代谢应激（如糖脂毒性）的反应。在大鼠肝脏中体内过表达 G3PP 可降低体重增长和利用甘油产生的肝糖生成，并升高血浆 HDL 水平。G3PP 在不同组织中呈现不同水平的表达，且在某些组织中的表达会随营养状态而改变。由于 Gro3P 处于葡萄糖、脂质和能量代谢的交汇点，G3PP 对其可用性的调控为哺乳动物细胞提供了一个关键层面的代谢调节，同时 G3PP 也为2型糖尿病和心血管代谢疾病提供了潜在靶点。