近日，動物科技學院林海教授團隊在《The Journal of Nutrition》發表了題為“Hydrogen sulfide regulates glucose uptake in skeletal muscles via S-sulfhydration of AMPK in muscle fiber type-dependent way”的研究論文。該研究揭示了硫化氫（H2S）作為氣體信號分子對肉雞骨骼肌葡萄糖代謝的調控作用，并且以肉雞胸肌和腿肌纖維為模型研究了H2S對不同類型肌纖維的葡萄糖攝取和利用的影響及作用機制。

與哺乳動物相比，雞的血糖和胰島素水平較高，肌肉對胰島素的低敏感性使其成為潛在的胰島素抵抗模型。肉雞胸大肌主要是快縮糖酵解型肌纖維，而股二頭肌主要是慢縮氧化型肌纖維，其代謝特點不同，該研究發現H2S促進胸大肌成肌細胞葡萄糖攝取，抑制股二頭肌成肌細胞葡萄糖攝取。

單磷酸腺苷激酶（AMPK）在能量代謝和葡萄糖穩態中起核心調控作用。蛋白質的S-硫巰基化修飾（S-sulfhydration）是H2S特有的一種新型的蛋白質翻譯后修飾方式，作用于靶蛋白的活性半胱氨酸殘基。該研究發現，H2S通過激活AMPK的S-硫巰基化修飾，促進AMPK磷酸化，進而促進了骨骼肌的葡萄糖攝取和利用。RNA-Seq結果表明，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路響應于H2S。進一步的研究證明了雞肌肉的胰島素信號通路與哺乳動物不同，H2S通過激活P38 MAPK信號通路調節葡萄糖攝取，且受到上游AMPK信號通路的調控，上述效應具有組織特異性，主要存在于快縮糖酵解型肌纖維。

該研究首次揭示了H2S對肉雞骨骼肌葡萄糖攝取和利用的調控作用，表明H2S通過AMPK/P38信號通路促進快縮糖酵解型肌纖維的葡萄糖攝取。AMPK的S-硫巰基化修飾為改善骨骼肌和機體的葡萄糖代謝提供了潛在的治療靶點。

圖1. H2S調控雞成肌細胞葡萄糖攝取的機制示意圖

博士生李科霖為該論文的第一作者，林海教授為論文的通訊作者。

本工作由國家重點研發計劃、國家現代農業產業技術體系建設專項資金、國家自然科學基金和山東省重點研發計劃資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2023.08.024

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波