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眾所周知，糖尿病患者胰腺中的胰島β細胞功能受損，通常無法產生足夠的胰島素來維持正常血糖水平。那麼，反過來，血糖變化是否也會導致β細胞損傷？
全球權威糖尿病機構，哈佛醫學院喬斯林糖尿病中心發表於《分子代謝》（Molecular Metabolism）的最新研究發現，當血糖水平僅輕度升高，還處於糖尿病前期時，就足以讓β細胞的功能出現紊亂。
這項研究為“血糖毒性效應”補充了重要證據，增進了我們對糖尿病患者中胰島素分泌減弱、β細胞死亡、治療“蜜月期”（指確診後早期血糖容易控制）等現象的理解。
截圖來源：Molecular Metabolism
長期以來，喬斯林糖尿病中心的Gordon C. Weir教授及其團隊都在研究2型糖尿病中的胰島素第一時相分泌——葡萄糖誘導β細胞中的胰島素“存貨”迅速釋放，以及隨著疾病進展這種分泌如何減弱甚至消失。
Weir教授解釋，在血糖水平正常的健康人中，人體對葡萄糖的反應迅速，伴有大量胰島素分泌。而在血糖水平輕度升高但還未發展為糖尿病的人群中，胰島素的第一時相分泌已經受損，當血糖進一步升高時，第一時相分泌幾乎消失。好在，第二時相分泌——不斷新合成的胰島素仍可以發揮降低血糖的作用。
為了拓展對不同血糖水平下β細胞變化的理解，研究團隊在最新試驗中，將實驗大鼠胰腺切除了90%使其血糖升高，並觀察大鼠在術後的β細胞功能。
▲功能正常的β細胞（綠色）能夠產生胰島素、促進血糖調節（圖片來源：Credit: Masur / Wikimedia Commons）
在術後僅有輕度血糖升高的大鼠中，研究人員觀察到，胰島中的基因表達發生了令人難以置信的明顯變化。
所觀察到的這種變化不僅影響β細胞的功能，還影響β細胞分裂和生長的能力。通常，健康的β細胞可能會通過細胞增殖來應對血糖水平升高，而這些細胞則在分裂時出現障礙。
Weir教授認為，這在一定程度上解釋了2型糖尿病第一時相胰島素分泌的衰減。另外，考慮到在一些糖尿病患者中，接受胃旁路手術後血糖水平恢復正常，第一時相分泌也能夠恢復正常，這種現象支持了“血糖升高帶來β細胞毒性”的推測。
圖片來源：Pexels
更令人意外的是，這些基因表達的變化還讓β細胞更脆弱，更容易出現自身免疫和炎症。在血糖水平輕微升高的實驗大鼠中，研究團隊觀察到，與T細胞相互作用有關的β細胞關鍵基因的表達急劇增加，這種相互作用會讓β細胞更容易成為自身免疫攻擊的靶標，從而加速疾病的發展。
這也有助於理解，1型糖尿病患者β細胞快速死亡的情況。在1型糖尿病患者體內，T細胞會影響、攻擊β細胞，導致血糖水平上升，這可能又進而讓β細胞受到更多攻擊。
Weir教授指出：“我們發現，血糖水平越高，這種疾病表達變化就越嚴重。”因此，這也在一定程度上闡明瞭糖尿病患者治療往往會有蜜月期的原因：如果通過胰島素或藥物治療讓血糖降低到僅輕度升高的水平，那麼剩餘的β細胞的功能就會好得多。
圖片來源：123RF
整體而言，與血糖毒性有關的這一系列變化顯示，負責胰島素分泌的許多關鍵基因被下調，而正常情況下被抑制基因則表達增加。這表明，在血糖輕度升高時，就會導致基因表達的改變，從而對β細胞的功能、生長和脆弱性產生不利影響。雖然這只是一項基礎研究，但提醒了血糖水平升高帶來的麻煩，可能比我們想見的更大。
參考資料
[1] Aref G. Ebrahimi, et al., (2020). Beta cell identity changes with mild hyperglycemia: Implications for function, growth, and vulnerability. Molecular Metabolism, DOI: 10.1016/j.molmet.2020.02.002
[2] What Makes the Newly Approved Drug for Depression So Different?. Retrieved Apr 1, 2020, from https://medicalxpress.com/news/2020-04-small-blood-glucose-trigger-big.html
注：本文旨在介紹醫藥健康研究進展，不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導，請前往正規醫院就診。
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