新发现恢复了2型糖尿病的胰岛素细胞功能
通过阻断产生胰岛素的β细胞中的一种蛋白质VDAC1,有可能在2型糖尿病的情况下恢复它们的正常功能。在临床前实验中,一项新研究的研究人员也表明,预防这种疾病的发展是可能的。研究结果发表在《科学杂志》上细胞代谢。
瑞典隆德大学的研究人员认为,这种抑制VDAC1蛋白的活性物质,可能在未来治疗2型糖尿病的药物开发中发挥作用。
“我们的目标是能够将这种物质用于新诊断的2型糖尿病患者产生胰岛素β细胞来保持它们的功能。或者,更好的方法是将其用于糖尿病前期患者,以防止2型糖尿病的发生。”副教授和研究小组负责人Albert Salehi说,他和Claes Wollheim教授一起进行了这项研究。
这是一项小型研究,其基础是6名已去世的2型糖尿病患者捐献的细胞,以及数量有限的动物模型实验。需要进一步的研究来证明阻断VDAC1如何影响肾脏、心脏、肌肉和脂肪组织,例如。然而,迄今为止的研究结果非常有希望,我们已经为这种活性物质在糖尿病领域的应用申请了专利。我们对此感到非常高兴,如果没有遗忘基金会的财政支持,这项初步研究是不可能进行的。”Albert Salehi说。
在细胞表面,而不是细胞内部
糖尿病前期患者可能会经历血液升高血糖水平在发展成2型糖尿病之前高水平的葡萄糖会引发一系列的负面反应。此外,它们还能增加VDAC1的产生。VDAC1是细胞内所谓的通道蛋白,在ATP这种物质的帮助下,从细胞的能量工厂线粒体释放能量到细胞的其他部分,以供使用胰岛素分泌。
然而,在葡萄糖水平持续升高的情况下,VDAC1蛋白水平升高,导致VDAC1也附着在细胞表面。然后能量(ATP)从细胞中泄漏出来,由于能量的缺乏导致细胞死亡。这反过来又会导致受损血糖最终导致器官并发症的控制,如心血管疾病、肾脏疾病、失明和中风。
正常胰岛素分泌
当研究人员阻断2型糖尿病器官捐赠者细胞中的VDAC1时,能量供应恢复了,胰岛素分泌也恢复正常。
实验随后在老鼠身上重复进行,因为已知老鼠会患上遗传性糖尿病。结果,疾病没有发展,胰岛素的产生维持了五周,在这一阶段停止治疗,葡萄糖水平上升。
这是一项小型研究,研究对象是6名已死亡的2型糖尿病捐赠者的细胞,同时在动物模型上进行的实验数量有限。还需要进一步的研究来证明阻断VDAC1如何影响肾脏、心肌和脂肪等组织。但是继续研究这些发现并在人类身上进行研究需要更多的资金。”Albert Salehi说。
关于二甲双胍的新发现
除了与以色列研究人员合作获得的特异性VDAC1抗体和VDAC1抑制剂外,隆德的研究人员还使用了糖尿病药物二甲双胍,取得了同样的效果。
“我们展示了二甲双胍作用于细胞的全新机制。二甲双胍不仅在胰腺外起作用,而且还保护β细胞,改善2型糖尿病患者的胰岛素分泌,这一事实最近被加拿大的一个研究小组证实。这种效果可能是通过对VDAC1的影响实现的。”Albert Salehi说。
与阿尔茨海默氏症有关
2型糖尿病、痴呆和阿尔茨海默病之间存在联系。该研究的作者指出,VDAC1和阿尔茨海默病之间也有联系,因为在阿尔茨海默病早期受影响的大脑细胞中,可以发现VDAC1水平很高。
“我们相信,这种物质可能对这些患者也有良好的效果,通过防止。大脑细胞从而改善病人的认知能力。”Albert Salehi说。
事实:2型糖尿病
糖尿病是一种主要的广泛传播的疾病,影响着全世界超过4亿人。大约有2亿人患有糖尿病,但他们并不知情。这种疾病是由基因和生活方式引起的。对一些人来说,改善饮食和加强锻炼就足够了,而另一些人则需要药物。和其他形式的糖尿病一样,2型糖尿病会导致心血管疾病,损害眼睛、肾脏和神经。
事实:VDAC1和VDAC2
在大多数研究的组织和细胞中,VDAC1比VDAC2更普遍。VDAC1和VDAC2都起离子通道的作用,允许ATP进入。
然而,在β细胞中VDAC2更为普遍,这表明它在β细胞中起着重要作用。然而,来自死亡的2型糖尿病患者的胰岛(带有β细胞)糖尿病与健康捐赠者的胰岛相比,有更多的VDAC1和更少的VDAC2。
这两种蛋白质的作用是相反的:VDAC1增加,VDAC2减少,反之亦然。我们的研究小组也发现了这一点。
使用共焦显微镜,研究人员能够定位VDAC1,但VDAC2不在表面β细胞2型糖尿病患者。在健康细胞和接受二甲双胍治疗的人的细胞中,这种蛋白质位于细胞内的线粒体上。非糖尿病患者和2型糖尿病患者的胰腺免疫荧光染色证实了这一点。
进一步探索
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