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厦门大学生命科学学院林圣彩教授课题组近期的一项研究，发现了细胞“饥饿”信号传导通路中的关键一环，从而揭示了细胞“饥饿”信号传导机制的过程。这一发现被认为对研究包括肥胖、糖尿病、脂肪肝等在内的代谢疾病的发生发展机制及治疗新方法有着重大意义。
10月1日，国际顶尖学术杂志《细胞》子刊《细胞—代谢》发表了这一研究成果。在生物学界，《细胞—代谢》是除《科学》、《自然》和《细胞》之外，最顶级的学术杂志之一。
林圣彩说，控制细胞新陈代谢平衡的是一种名为AMPK的蛋白激酶，它会决定身体中的脂肪是储存还是燃烧。它的作用机理是：当细胞能量水平较高时，细胞中存在充足的能量分子ATP，并使用ATP进行“合成代谢”，将多余能量作为脂肪储存下来；当细胞“饥饿”时，细胞中存在的ATP会转变为低能量分子AMP，AMPK将关闭合成代谢，反而激发分解代谢，让脂肪燃烧为能量。为此，AMPK又被誉为“细胞能量感受器”，多年来一直是生命科学领域研究的“热门”分子。
在之前科学界的研究中，科学家们已认识了当细胞“饥饿”信号 AMP上升时，AMPK活性能被激活，促进增加ATP的生成，维持细胞能量平衡。但若追本溯源，这一细胞“饥饿”信号究竟是如何传递到激活AMPK的复合体上的呢？仍是一片空白。
林圣彩教授课题组研究发现，一种自己多年来的研究对象——名为AXIN的蛋白是调控AMPK的重要因子。简言之，AXIN就是一个桥梁，是它将低能量分子AMP结合的AMPK和其上游激酶LKB1连接在一起，三者形成一个复合体，促进LKB1对AMPK的磷酸化激活，使得AMPK的活性升高，从而完成信号传递过程。
至此，一个关于细胞“饥饿”信号如何被传递到AMPK再到其被激活的机制“链条”完整呈现在世人眼前。林圣彩说，这将为研究由代谢紊乱导致的重大疾病的治疗和药物开发开启新思路。“AXIN有可能会‘担当重任’，成为治疗肥胖、糖尿病、心血管病、脂肪肝等疾病的理想药物靶分子。”
厦门大学林圣彩教授课题组近日发现了身体内控制细胞能量平衡的关键分子——一种叫做“AMPK”的蛋白激酶的一个秘密，即它是如何感受到细胞饥饿并启动“充电”程序。
这一研究成果，被刊登在北京时间10月1日午夜出版的国际顶级杂志Cell《细胞》子刊Cell Metabolism《细胞—代谢》上，题为“AMP作为低能量信号自主地启动Axin-AMPK-LKB1复合体的组装和AMPK激活”。
业内说，这一研究成果对研究代谢疾病的发生发展机制及治疗新方法有着重大的意义，而代谢紊乱是导致包括癌症、糖尿病、脂肪肝等重大疾病的罪魁祸首。
要理解厦大生命科学学院院长林圣彩带领的课题组的这一研究，必须从“天秤”说起。每个人的身体内的细胞都有一杆“能量天秤”，通俗地说，身体运用自我调控保持健康，如果它是平衡的，那么，人体就是健康的；如果它是紊乱的，那么，意味人体生病。蛋白激酶AMPK就是能够使这杆“天秤”保持平衡的关键分子。
林圣彩说，所有生命体中的细胞都需要能量来维持其生存和运动，因此，细胞也会“饥饿”，当它“饿”的时候，它就得“充电”，而AMPK犹如燃料表，在这中间发挥调控作用——当细胞能量不足即饥饿时，它就会被激活，关闭能量消耗途径，自动开启能量合成的程序。
从这一系列的程序可以看出AMPK之所以被称为能量平衡的“关键分子”——如果调控异常，细胞饥饿时，无法及时给予自己“充电”，人体“天秤”就会失控，导致疾病产生，这也是术语所说的“代谢紊乱”，换句话说，AMPK调控异常就可能无法关闭能量消耗途径，即合成途径，如脂肪酸合成，会引起脂肪过度积累。脂肪积累在皮下就会导致肥胖，积累在心血管就会导致心脏疾病的发生，积累在肝脏就会导致脂肪肝。
但是，AMPK到底是如何感知细胞的“饥饿”即能量缺乏呢？林圣彩的课题组的贡献就在于此，他们发现AMPK的秘密，即它是通过一种叫做Axin的构架蛋白来启动调控程序。
林圣彩说，某种意义上，Axin是“桥梁”，即当细胞饥饿时，这个信号通过Axin传导， 从而拉细胞内上游的一种激活酶干活， 激活AMPK而促使其启动“发电”程序，为饥饿细胞“充电”。
在生物学界，Cell Metabolism《细胞—代谢》是除Cell《细胞》、《Nature》（《自然》）和《Science》（《科学》）之外，顶级的杂志之一。