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Cell重大发现 :用维生素D治疗糖尿病,科学家迈出关键一步!

2018/05/13 来源:生物探索
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导读
糖尿病是全球最严重的公共卫生问题之一。最新数据显示,2017年全球成年糖尿病患者数量已超4亿。5月10日,最新发表在Cell杂志上的一项研究称,利用维生素D可保护β细胞,从而使糖尿病小鼠血糖恢复到正常水平。


图片来源:Cell(DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.04.013)

β细胞是胰腺中负责生产、储存和释放胰岛素的一类细胞。当它的功能失调时,机体就不能生产胰岛素来控制血糖,这就使得血糖水平会上升到危险甚至致命的水平。在题为“Vitamin D Switches BAF Complexes to Protect β Cells”的这篇论文中,来自美国Salk生物学研究所的科学家们报道了一种通过保护β细胞治疗糖尿病的潜在新方法。

重要发现

具体来说,研究人员利用一个意想不到的来源——维生素D——实现了他们的目标。在细胞和小鼠模型中,维生素D被证明对治疗受损的β细胞有好处。


From left: (front row) Nanhai He, Gabriela Estepa, Ron Evans and Ruth Yu; (back row) Eiji Yoshihara, Michael Downes, Weiwei Fan and Zong Wei. Credit: Salk Institute

论文的共同通讯作者Ronald Evans说:“先前,我们知道糖尿病是由炎症引起的疾病。在这项研究中,我们发现,维生素D受体是炎症和β细胞存活的重要调节因子。

利用胚胎干细胞培育出的β细胞,Evans等鉴定出了一个名为iBRD9(a selective inhibitor of the bromodomain of BRD9,简称BRD9抑制剂)的化合物。当与维生素D联合时,iBRD9似乎能够增加维生素D受体的激活,从而改善β细胞的生存。在糖尿病小鼠模型中,这种联合治疗被证实能够使动物血糖恢复到正常水平。


左图:糖尿病小鼠胰腺中受损的胰岛素阳性β细胞(红色);右图:经维生素D激活剂和BRD9抑制剂(BRD9 inhibitor,iBRD9)联合治疗后,糖尿病小鼠胰腺中的β细胞(红色)得到了保护。Credit: Salk Institute

背后机制

论文的第一作者Zong Wei说:“这项研究是通过观察维生素D在β细胞中的作用开始的。先前基于患者的流行病学研究表明,血液中维生素D浓度高与糖尿病风险降低之间存在相关性,但其背后的机制尚不清楚。”


图片来源:Cell

在这项新研究中,科学家们发现,转录似乎与维生素D的这一益处有关。iBRD9与维生素D的联合会使某些保护性基因表达的水平比在病变细胞(diseased cell)中高得多。激活维生素D受体能够触发这些基因的抗炎功能,帮助细胞在有压力的条件下生存。

深远影响

论文的共同通讯作者Michael Downes说:“通过使用在实验室中开发出的筛选系统,我们已经回答出了‘如何激活维生素D通路’这一谜题的一个重要部分。”


Credit: CC0 Public Domain

作者们认为,这一发现将产生非常深远的影响。“在这项研究中,我们调查的是糖尿病,但由于维生素D受体是一个非常重要的受体,因此,对需要提高维生素D的其他治疗(不局限于糖尿病治疗)来说,它可能具有普遍性。举例来说,我们特别有兴趣在胰腺癌中调查调节维生素D受体的影响。”参与该研究的Ruth Yu解释道。(推荐相关阅读:高水平维生素D或能降低患癌风险

最后,研究人员强调,虽然iBRD9似乎不会对小鼠产生任何副作用,但在临床试验开始之前还需要做进一步的测试。

责编:悠然

参考资料:

New Method Uses Vitamin D to Treat Diabetes and Protect β Cells

Boosting the effects of vitamin D to tackle diabetes

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