近日，动物科技学院林海教授团队在《The Journal of Nutrition》发表了题为“Hydrogen sulfide regulates glucose uptake in skeletal muscles via S-sulfhydration of AMPK in muscle fiber type-dependent way”的研究论文。该研究揭示了硫化氢（H2S）作为气体信号分子对肉鸡骨骼肌葡萄糖代谢的调控作用，并且以肉鸡胸肌和腿肌纤维为模型研究了H2S对不同类型肌纤维的葡萄糖摄取和利用的影响及作用机制。
与哺乳动物相比，鸡的血糖和胰岛素水平较高，肌肉对胰岛素的低敏感性使其成为潜在的胰岛素抵抗模型。肉鸡胸大肌主要是快缩糖酵解型肌纤维，而股二头肌主要是慢缩氧化型肌纤维，其代谢特点不同，该研究发现H2S促进胸大肌成肌细胞葡萄糖摄取，抑制股二头肌成肌细胞葡萄糖摄取。
单磷酸腺苷激酶（AMPK）在能量代谢和葡萄糖稳态中起核心调控作用。蛋白质的S-硫巯基化修饰（S-sulfhydration）是H2S特有的一种新型的蛋白质翻译后修饰方式，作用于靶蛋白的活性半胱氨酸残基。该研究发现，H2S通过激活AMPK的S-硫巯基化修饰，促进AMPK磷酸化，进而促进了骨骼肌的葡萄糖摄取和利用。RNA-Seq结果表明，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路响应于H2S。进一步的研究证明了鸡肌肉的胰岛素信号通路与哺乳动物不同，H2S通过激活P38 MAPK信号通路调节葡萄糖摄取，且受到上游AMPK信号通路的调控，上述效应具有组织特异性，主要存在于快缩糖酵解型肌纤维。
该研究首次揭示了H2S对肉鸡骨骼肌葡萄糖摄取和利用的调控作用，表明H2S通过AMPK/P38信号通路促进快缩糖酵解型肌纤维的葡萄糖摄取。AMPK的S-硫巯基化修饰为改善骨骼肌和机体的葡萄糖代谢提供了潜在的治疗靶点。
图1. H2S调控鸡成肌细胞葡萄糖摄取的机制示意图
博士生李科霖为该论文的第一作者，林海教授为论文的通讯作者。
本工作由国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系建设专项资金、国家自然科学基金和山东省重点研发计划资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2023.08.024
编 辑：万 千
审 核：贾 波
