AMPK（Adenosine 5‘-monophosphate (AMP)-activated protein kinase）即AMP依赖的蛋白激酶，是生物能量代谢调节的关键分子，是研究糖尿病及其他代谢相关疾病的核心。它表达于各种代谢相关的器官中，能被机体各种刺激激活，包括细胞压力、运动和很多激素及能影响细胞代谢的物质。不同物种的AMPK蛋白均以α-催化亚基、β-调节亚基和γ-调节亚基组成的异源三聚体复合物形式存在。遗传学和药理学研究表明，AMPK是机体保持葡萄糖平衡所必需的。

体内AMP/ATP比例的升高能激活AMPK，任何通过干扰ATP合成来扰乱能量平衡的代谢压力都会激活AMPK，但最新研究表明饥饿条件可通过乙酰辅酶A浓度变化触发AMPK非依赖性调控。林圣彩团队发现，细胞内的醛缩酶作为葡萄糖感知器，能够在低糖条件下直接激活溶酶体AMPK并抑制mTOR1激酶活性，形成独立于AMP/ATP比例的调控机制。比如葡萄糖剥夺。

复旦大学雷群英团队2025年在《自然》发表的研究表明，饥饿条件下胞质乙酰辅酶A浓度下降会直接与线粒体哨兵蛋白NLRX1结合，通过诱导其寡聚化并招募LC3自噬蛋白，形成独立于AMPK和mTOR经典通路的新调控机制。与此同时，林圣彩等学者发现，醛缩酶介导的溶酶体AMPK激活机制同样独立于AMP/ATP比例，提示饥饿条件下的AMPK调控存在多重平行通路。

林圣彩团队揭示的健康干预方式（如七分饱饮食、间歇性禁食）及二甲双胍类药物的作用机制，均与醛缩酶介导的溶酶体AMPK激活通路密切相关。

AMPK（Adenosine 5‘-monophosphate (AMP)-activated protein kinase） 即AMP依赖的蛋白激酶，是生物能量代谢调节的关键分子，是研究糖尿病及其他代谢相关疾病的核心。它表达于各种代谢相关的器官中，能被机体各种刺激激活，包括细胞压力、运动和很多激素及能影响细胞代谢的物质。遗传学和药理学研究表明，AMPK是机体保持葡萄糖平衡所必需的。由于分子机制十分复杂，药物分子激活AMP是一个巨大的挑战，但其激活能改善由II型糖尿病引起的代谢失衡。

1）在低氧，缺血，热激和营养缺乏的条件下，ATP的浓度水平降低。但是它通过高浓度的5'-AMP去平衡。在低糖条件下，醛缩酶作为葡萄糖感知器通过溶酶体途径激活AMPK，同时5'-AMP仍通过γ亚基相互作用激活AMPK。两种机制分别对应生理性饥饿与能量应激的不同场景。然而，2025年复旦大学雷群英团队在《自然》发表的研究表明，在生理性饥饿条件下，细胞可通过乙酰辅酶A浓度下降直接激活线粒体自噬，该过程不依赖AMPK信号通路。

2.1）LKB1（AMPK上游主要的激酶），假激酶STRAD和支架蛋白MO25的复合体，去磷酸化AMPK在苏氨酸172α环位点，从而激活AMPK。在肿瘤治疗领域，当癌细胞遭遇Kras抑制剂时，通过下调ACLY蛋白降低乙酰辅酶A水平，直接激活NLXR1介导的线粒体自噬通路。

林圣彩团队研发的新型候选药物通过靶向AMPK-mTOR信号轴，在动物实验中证实能够改善脂肪肝症状并抑制肿瘤转移。该药物通过激活AMPK并抑制mTOR1激酶活性，验证了营养感应通路的治疗应用价值。

2.2）AMPK可能也直接通过CAMKK2作用在苏氨酸172的α环而被激活。

通过药物靶向激活AMPK通路可能成为治疗代谢性疾病和癌症的新策略，但需注意其与AMPK非依赖性线粒体自噬通路的潜在相互作用。

不同物种的AMPK蛋白均以一种异源三聚体复合物的形式存在，包括一个α-催化亚基、一个β-调节亚基和一个γ-调节亚基组成。人类和啮齿动物分别由不同的基因表达两种亚型的α-亚基和β-亚基（α1、α2；β1、β2），三种亚型的γ-亚基（γ1、γ2、γ3）。

α-亚基N-末端包含一个保守的Ser/Thr激酶区，包含一个保守的苏氨酸（Thr-172）位点，该位点的磷酸化是其激酶活性所必需的。主要的上游磷酸化酶有AMP依赖的LKB1及Ca2+依赖的CaMKKβ。另外还包括一个自抑制区（Auto-inhibitory domain）和一个与β-亚基和γ-亚基结合的区域。β-亚基包含两个保守的区域——一个中间的糖原结合区和一个C-末端与其他两个亚基的结合区。γ-亚基包含四个cystathionine-β-synthase串联重复序列，组成两个Bateman domains，每个Bateman domain能结合一个AMP或者ATP。