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认知或改写!2型糖尿病存在其他致病原因 | Cell子刊

2018/03/19 来源:生物探索
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导读
长期以来,胰岛素抵抗和升高的血糖水平被认为是导致2型糖尿病的原因。然而,在最新发表的一项研究中,科学家们提供的证据表明,事实可能与“先前的认知”大不相同!


图片来源:Cell Metabolism(DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.02.003)

3月15日,发表在Cell Metabolism上题为“Elevated Levels of the Reactive Metabolite Methylglyoxal Recapitulate Progression of Type 2 Diabetes”的论文称,在果蝇中,是代谢物甲基乙二醛(methylglyoxal,MG)水平的升高导致了典型的糖尿病代谢紊乱,以及胰岛素抵抗、肥胖和血糖水平升高。

2型糖尿病是一种典型的中年或老年糖尿病,会导致严重的并发症,包括患心脏病和中风的风险升高,以及严重的眼睛、神经和肾脏损伤等。先前,这些危险的晚期效应被认为是由高血糖引起的,且当利用药物使高血糖水平降低时,心肌梗塞和中风的发生率以及其他并发症会并行地减少。

然而,参与这项新研究的Peter Nawroth表示,上述观点并不是在所有时候都完全适用。近年来,大量的临床试验表明,尽管使用药物将血糖水平降低至低于糖尿病阈值,但许多患者还是遭受了典型的糖尿病并发症——神经和肾脏损伤。这表明, 2型糖尿病可能存在“独立于胰岛素和葡萄糖的致病原因”。

此前,Nawroth等曾在2型糖尿病患者中观察到高水平的葡萄糖代谢物MG。迄今为止,医生们认为这是血糖水平升高的结果。同时,由于MG会对蛋白质造成损伤,因此,教科书认为它一定是导致典型糖尿病损伤的“罪魁祸首”之一。然而,根据最近的研究结果,Nawroth等现在对这一系列事件表示怀疑。

根据先前的研究,当大鼠通过食物被喂以MG后,它们会产生许多典型的糖尿病症状,包括胰岛素抵抗。基于此,Nawroth等计划调查长期升高MG浓度对机体的影响。他们选择了果蝇作为研究模型。


Flies are an established model to study energy metabolism. The body fat of this fly is labelled with GFP ("green fluorescent protein"). Credit: The German Cancer Research Center

领导该研究的Aurelio A. Teleman解释道:“虽然果蝇与人类之间的关系并不密切,但它们的能量代谢在进化的早期就发展起来了,因此,针对果蝇的研究结果是有意义的,且通常能够被转化到哺乳动物和人类中。”

具体来说,研究中,利用基因工程手段,科学家们关闭了果蝇体内分解MG的酶。这使得MG在果蝇体内积聚。很快,果蝇产生了胰岛素抵抗,之后,变得肥胖;当成长到较高的年龄时,它们的葡萄糖水平也会被打乱。


图片来源:Cell Metabolism

Teleman认为,该研究表明,增加MG水平足以触发胰岛素抵抗和典型的糖尿病代谢紊乱,同时,实验结果也明确证实,MG并不是2型糖尿病的结果,而是它的原因MG is not the consequence but rather the cause of type 2 diabetes)。

此外,这一发现还反过来提出了一个问题:什么可能会导致MG水平升高?对此,Teleman表示:“现在,我们还不清楚,为什么会这样。这将是我们未来研究的重要方面。MG的产生和分解受许多代谢过程的影响。我们必须更好地理解这些过程。同时,我们还要抓紧在小鼠中开展研究。”

参考资料:

Are high blood glucose levels an effect rather than the cause of diabetes?

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