《Nature》子刊:2型糖尿病關鍵機制被揭露,脂肪組織竟是功臣

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《Nature》子刊:2型糖尿病关键机制被揭露,脂肪组织竟是功臣

導 語:2型糖尿病以胰島素抵抗和胰島細胞功能進行性減退為特徵,其中胰島細胞分泌功能減退和胰島細胞數量減少對2型糖尿病的發生發展起至關重要的作用。然而,目前T2DM發病的確切病理生理機制仍不清楚,儘管諸多研究圍繞肥胖與胰島素抵抗展開,愈來愈多的機制也逐漸被揭露,但仍然只是管中窺豹,未見全貌。

近日,威爾·康奈爾醫學院和紐約長老會的研究人員的一項研究發現了一種新蛋白--adipsin(脂聯素),其保護胰島素分泌細胞——胰腺β細胞免受2型糖尿病的破壞,從而緩解胰島素抵抗,標本兼治,極大改善了2型糖尿病的治療格局。相關文章已在《Nature Medicine》發表。

《Nature》子刊:2型糖尿病关键机制被揭露,脂肪组织竟是功臣

胰島素抵抗被認為是T2DM的啟動因子,脂聯素是一種脂細胞特異性因子,1995年首次報道。近二十年來,大量研究闡明瞭脂聯素在肥胖、糖尿病、炎症、動脈粥樣硬化和心血管疾病中的生理功能。

脂聯素通過同源受體誘導,抑制肝臟葡萄糖的生成,增強骨骼肌的脂肪酸氧化,對胰島素的增敏有著重要意義。脂肪蛋白/補體因子D可維持脂肪組織的穩態,並響應葡萄糖增加胰島素分泌,脂蛋白控制另一種補體途徑以催化胰島素促分泌素C3a的產生,然而,尚不清楚慢性脂肪治療是否有助於對抗β細胞衰竭。

脂聯素在2型糖尿病的發病過程中又發揮了什麼樣的作用呢?

為了評估脂肪酶對β細胞的長期維持作用,該研究小組將胰島移植到有肥胖症的T2D小鼠模型中,其特徵在於β細胞量減少,明顯的低胰島素血癥,嚴重的高糖血癥和adipsin缺乏症將來自供體小鼠的胰島移植到受體小鼠中,然後用表達伴脂蛋白或對照GFP的腺相關病毒處理,此外,為了評估在非糖尿病模型中adipsin活表達的作用,將野生型(WT)小鼠移植了WT胰島,並用WT腺相關病毒或WTGFP,觀察2-3個月後,與對照組小鼠相比,實驗組小鼠表現出高血糖改善(幾乎達到WT葡萄糖水平4個月)和空腹胰島素水平增加,且該趨勢長達5個月。

Adipsin預防糖尿病小鼠的胰島萎縮並改善高血糖

與此同時,盧博士和他在西奈山伊坎醫學院的合作者也在實驗室裡研究了人類β細胞。結果發現,脂肪素激活了一種叫做C3a的分子,這種分子能夠保護和支持β細胞的功能。不僅如此,C3a還抑制一種叫做Dusp26的酶,這種酶能破壞β細胞並導致其死亡。基於此,研究人員直接阻斷了人類β細胞中的DUsp26活性,不出意外,保護了β細胞免於死亡!此後,他們在小鼠模型中同樣驗證了以上理論。

為了更好地瞭解脂肪如何影響社區中的人們的健康,該團隊與哈佛醫學院和麻省總醫院的研究人員合作,評估了在馬薩諸塞州進行的Framingham心臟研究中登記的5570人。

科學家們發現,血液中脂肪素水平較高的人在未來患糖尿病的幾率要低於血液水平較低的人。與脂肪素水平最低的人相比,脂肪素水平最高的人患糖尿病的幾率降低了50%以上。

此外,研究人員還發現,脂肪素水平與皮下脂肪的量相關,Lo博士表示,“與內臟脂肪相比,皮下脂肪更有優勢,甚至具有保護作用。”Lo博士和他的研究小組目前正在調查β細胞中靶向和抑制性Dusp26是否可能是藥物開發的途徑。

該研究為2型糖尿病的治療提供了新的潛在靶點,為糖尿病的治療提供了新思路,動物實驗已初告成功,相信不久的將來便會為更多2型糖尿病患者帶來福音,讓我們拭目以待!

參考文獻

[1]Nicolás Gómez-Banoy , J. Sawalla Guseh Adipsin preserves beta cells in diabetic mice and associates with protection from type 2 diabetes in humans

[2].http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30993-5


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