2型糖尿病影響著全球5億多人。在一項(xiàng)新的研究中,來自美國(guó)威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種在糖尿病臨床前模型中刺激健康的產(chǎn)生胰島素的胰腺β細(xì)胞生長(zhǎng)的新途徑。這一發(fā)現(xiàn)為未來的療法帶來了希望,將改善2型糖尿病患者的生活。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在JournalofClinicalInvestigation期刊上,論文標(biāo)題為“NoncanonicalCDK4signalingrescuesdiabetesinamousemodelbypromotingβcelldifferentiation”。

論文通訊作者、威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院代謝健康中心主任LauraAlonso博士說,“這令人欣慰,因?yàn)樵擃I(lǐng)域長(zhǎng)期以來一直認(rèn)為細(xì)胞增殖會(huì)導(dǎo)致‘去分化’和細(xì)胞功能喪失。我們的研究結(jié)果與這一教條背道而馳,它表明,如果我們能找到一種方法來觸發(fā)體內(nèi)β細(xì)胞的復(fù)制,就不會(huì)損害它們產(chǎn)生和分泌胰島素的能力。”
當(dāng)β細(xì)胞衰竭時(shí)
2型糖尿病通常與肥胖有關(guān),身體組織會(huì)對(duì)胰島素產(chǎn)生抵抗性,這意味著它們無法吸收和利用血糖。與此同時(shí),胰腺中產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞也會(huì)衰竭---它們的數(shù)量減少,功能喪失。
Alonso博士和她的同事們?cè)谌狈RS2的糖尿病小鼠模型中重現(xiàn)了這些情況,其中IRS2是一種能允許胰島素向細(xì)胞傳遞信號(hào)以吸收血糖的蛋白。這些小鼠表現(xiàn)出胰島素抵抗,這是人類2型糖尿病的一個(gè)重要特征。Alonso博士說,“除此之外,IRS2蛋白對(duì)β細(xì)胞功能和β細(xì)胞數(shù)量也至關(guān)重要。”因此,它們的β細(xì)胞池已經(jīng)枯竭。
拯救這些小鼠的首要任務(wù)是提高β細(xì)胞數(shù)量。但怎么做呢?她和她的團(tuán)隊(duì)仔細(xì)研究了控制細(xì)胞增殖的分子機(jī)制。他們觀察到,在IRS缺陷的糖尿病小鼠體內(nèi),β細(xì)胞未能提高細(xì)胞周期蛋白D2(cyclinD2)的產(chǎn)量。這種蛋白與一種名為CDK4的蛋白配對(duì)后,可驅(qū)動(dòng)細(xì)胞分裂。之前的研究表明,缺乏CDK4的小鼠也會(huì)患糖尿病。基于此,測(cè)試提高CDK4的活性是否有助于增加β細(xì)胞的數(shù)量似乎合乎邏輯。
β細(xì)胞增殖---數(shù)量和質(zhì)量
當(dāng)Alonso博士及其研究團(tuán)隊(duì)通過遺傳手段為這些糖尿病小鼠引入一種CDK4活性形式(這種CDK4更容易附著在細(xì)胞周期蛋白D2上)時(shí),他們注意到的第一件事就是它們的血糖恢復(fù)了正常。與未經(jīng)治療的IRS2突變小鼠相比,它們的β細(xì)胞數(shù)量更多了。

Alonso博士生說,不過更好的是“這些經(jīng)過治療的小鼠的β細(xì)胞看起來非常健康,而原來的糖尿病小鼠的β細(xì)胞看起來非常糟糕。提高CDK4的活性能使β細(xì)胞充滿胰島素。”這支持了在不影響功能的情況下擴(kuò)大β細(xì)胞數(shù)量的概念。
雖然CDK4本身并不是一種可行的治療靶點(diǎn),因?yàn)樗碳ぜ?xì)胞增殖的能力可能會(huì)增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn),但是Alonso博士相信,探究支配β細(xì)胞分裂和功能的分子通路總有一天可能會(huì)帶來臨床突破。她提到了索馬魯肽(Ozempic),這是最受關(guān)注的抗糖尿病新藥物之一。
Alonso博士說,“這種藥物是一位科學(xué)家在研究吉拉毒蜥(Gilamonster)唾液中的毒素時(shí)發(fā)現(xiàn)的。因此,很明顯,了解基本生物學(xué)的工作原理可以在治療甚至預(yù)防糖尿病方面帶來真正的進(jìn)步。”