更新时间：2021-01-26 21:47
糖原合成酶激酶-3 (GSK-3)是一种在进化上非常保守的丝氨酸/苏氨酸激酶，普遍存在于哺乳动物真核细胞中，除去最早发现的调控糖原合成酶(GS ) 的活性外，GSK-3β还能作用于众多信号蛋白结构蛋白和转录因子，调节细胞的分化、增殖、存活和凋亡.在癌症神经退行性疾病神经精神类疾病等多种重大疾病的研究中，选择其作为治疗靶点，受到越来越多研究者的重视。
GSK-3β的生物学特性：GSK-3最早在兔骨骼肌的分次提取物中被分离出来，主要有两种亚型，即GSK-3α和GSK-3β，二者在催化区域具有98%的同源性，于N-和C-末端略有不同.
GSK-3β是参与肝糖代谢的关键酶，通过磷酸化GS抑制其活性，降低肝糖的合成，使体内血糖浓度升高，在胰岛素信号通路中受控于胰岛素，参与肝糖的合成代谢。同时，GSK-3β通过影响血液中葡萄糖的浓度，还可调控Bax/HKII的比例，进而影响线粒体渗透性及细胞色素C的释放，参与细胞凋亡的调控。
2019年，Cancer Cell最新刊登了一篇文章，研究人员发现在禁食状态下使用二甲双胍可以显著抑制肿瘤生长，并提出PP2A-GSK3β-MCL-1通路可能是肿瘤治疗的新靶点。
研究表明，热量限制导致能量供应不足从而使机体新陈代谢等降低，并发挥抗癌作用。该研究中发现间歇性禁食不仅可以调节体内代谢增加化疗效果，并可以保护患者免受化疗的毒副作用，并有助于临床治疗。此外，研究人员将间歇性禁食和二甲双胍联合使用并探究对肿瘤的治疗潜力。
研究人员将接种了人结肠癌细胞的实验小鼠分为五组，其中2组为24小时喂养，另外3组以24小时为周期间歇性禁食。正常喂养组和间歇性禁食组分别接受二甲双胍治疗或安慰剂治疗，研究结果发现二甲双胍仅在禁食诱导的低血糖期间治疗时显著抑制肿瘤生长。此外，研究人员发现肿瘤细胞只有在低糖环境下才会对二甲双胍敏感，表明二甲双胍在低糖环境中才会起到抗肿瘤作用。
在低糖/二甲双胍治疗下，糖原合成酶激酶3β（GSK3β）在细胞中过度活化，促进细胞凋亡。而将该酶抑制后，低糖/二甲双胍抑制肿瘤生长的作用降低。进一步机制研究发现，二甲双胍/低血糖组合的协同抗肿瘤作用由PP2A下游的糖原合成酶激酶3β（GSK3β）活化介导，导致肿瘤细胞中促存活蛋白MCL-1的表达降低和细胞死亡。PP2A-GSK3β轴的特异性激活是二甲双胍诱导的CIP2A抑制的总和，PP2A抑制因子和PP2A调节亚基B56δ通过低葡萄糖上调，导致PP2A-B56δ复合物具有高亲和力的活性。
该研究的结果表明，PP2A-GSK3β-MCL-1通路的发现可能成为治疗肿瘤的靶点，但二甲双胍/低糖联合治疗在患者身上的安全性还需要进一步试验证明。