2型糖尿病由许多代谢途径驱动，其中一些途径由氨基酸驱动，氨基酸是蛋白质的分子构建模块。乔斯林糖尿病中心的科学家现在已经证明，一种氨基酸丙氨酸可能通过改变细胞内的能量代谢而短期降低葡萄糖水平。
 
“我们的研究表明，我们可以使用特定的营养素，在这种情况下是氨基酸，来改变细胞的新陈代谢，这些新陈代谢的变化可以改变细胞如何以有益的方式吸收和释放葡萄糖，”玛丽-伊丽莎白说。Patti，MD，Joslin的综合生理学和代谢部门的研究员，以及关于最近发表在Molecular Metabolism上的着作的论文的资深作者。
 
在小组和小鼠中进行的研究开始时，她的研究小组开始试图了解哪种营养素可以激活一种叫做AMP激酶（AMPK）的关键蛋白，帕蒂说，他也是哈佛医学院的医学副教授。
 
“AMPK是一种全身细胞内的酶，当营养物质供应不足或运动时会被激活，”她解释说。“AMPK然后在细胞中引起许多有益的变化，启动有助于增加能量产生的基因。AMPK是一件好事，它也可以通过各种2型糖尿病治疗激活，如二甲双胍。”
 
这给帕蒂和她的同事们提出了一个问题：氨基酸可以改变这种有益的酶吗？
 
研究人员通过测试大鼠肝细胞中的许多氨基酸开始他们的研究（肝脏是葡萄糖代谢的重要器官）。“丙氨酸是一种始终能够激活AMPK的氨基酸，”Patti说。
 
研究人员随后证实AMPK在丙氨酸激活后产生一些常见的代谢作用。另外，可以在人和小鼠肝细胞以及大鼠肝细胞中观察到活化，并且在细胞中存在高水平或低水平的葡萄糖。
 
接下来，科学家通过口腔给小鼠丙氨酸，发现动物的AMPK水平升高。此外，如果小鼠在接受一定剂量的葡萄糖之前吃丙氨酸，则其产生的血糖水平显着降低。虽然瘦小鼠的葡萄糖代谢通常与肥胖小鼠的行为完全不同，但在两组小鼠中均观察到这种机制。
 
随后，Joslin团队发现葡萄糖降低似乎不是由胰岛素分泌增加或胰高血糖素分泌减少所致，胰高血糖素是一种增加葡萄糖的激素。相反，AMPK促进肝脏中的葡萄糖摄取并降低葡萄糖释放。细胞中的进一步实验证明，活化的酶改变了克雷布斯循环，这是细胞代谢的核心组成部分。
 
“所有这些数据共同表明氨基酸，特别是丙氨酸，可能是改变葡萄糖代谢的独特潜在方式，”Patti总结道。“如果最终证明你可以通过口服药物作为餐前的预处理来做到这一点，那将是有意义的。但是，这是早期研究，我们需要在小鼠中测试这个概念并最终在人类中。“