Nature遺傳學:1、2型糖尿病本是同根生?
日期:2016-03-23 09:05:40
當機體無法有效降低血糖的時候,糖尿病就會悄然發生。這種疾病是隱藏的健康殺手。世界上每11名成年人就有一人患糖尿病,但只有一半的人被診斷出來。糖尿病主要分為兩種類型:1型糖尿病(T1D)是因為免疫系統殺死了生產胰島素的β細胞;2型糖尿病(T2D)是因為代謝紊亂阻礙了胰島素的正常功能。如果不及時加以治療,過高的血糖就會造成失明、心血管疾病、糖尿病腎病、糖尿病神經病變甚至死亡。
多年來糖尿病一直被認為是一種“生活方式病”,其實這種疾病有著牢固的遺傳學根基。VIB/KU Leuven的研究團隊日前發現,β細胞基因缺陷是兩種糖尿病的共同根源。這項研究發表在三月二十一日的Nature Genetics雜志上。
“我們的研究顯示,遺傳學背景是胰腺β細胞生存的關鍵。有些人的β細胞比較強壯,有些人的β細胞比較脆弱。脆弱的β細胞更容易發展成糖尿病,不論是1型還是2型,”領導這項研究的Adrian Liston說。
此前的糖尿病研究大多是分析基因對免疫系統改變(T1D)和肝臟代謝紊亂(T2D)的影響。而這項研究表明,基因缺陷也會影響生產胰島素的β細胞。脆弱β細胞的DNA修復能力比較差,在壓力條件下這些小鼠會快速發展成糖尿病。強壯的β細胞更善于修復DNA損傷,就算處于嚴重壓力下小鼠也不容易得糖尿病。研究人員發現,這些通路在糖尿病患者的樣本中發生了改變,說明脆弱β細胞很可能就是患者生病的原因。
“雖然基因是糖尿病發展最重要的因素,但飲食也可以起到決定性作用。如果我們增加小鼠食物的脂肪含量,擁有強壯β細胞的小鼠最終也患上了糖尿病,”Liston說。
潛力無限的新模型
目前的T2D治療主要是改善肝臟對胰島素的代謝應答。這些藥物結合生活方式的干預,可以控制早期T2D的發展。然而,T2D晚期的β細胞死亡導致胰腺無法生產足夠的胰島素,糖尿病藥物和生活方式干預在這一階段收效甚微,人們亟需尋找新的治療途徑。這項研究可以幫助人們進一步理解T2D,并在此基礎上開發更好的治療藥物。
“迄今為止β細胞死亡階段還缺乏有效的動物模型,這是晚期T2D藥物開發的一大難題。我們建立的小鼠模型解決了這個問題,可以測試旨在保存β細胞的糖尿病藥物。找到能阻斷晚期糖尿病的藥物,將是一個重大的醫學突破,”Liston指出。
2014年中科院孫青原研究組曾在PNAS雜志上發表文章指出,父親的糖尿病前期癥狀影響了后代的表觀遺傳學修飾,這樣的影響能遺傳好幾代。研究人員構建了不涉及基因的小鼠糖尿病前期模型。他們發現,父本的前期糖尿病會通過精子的表觀遺傳學改變,提高后代對糖尿病的敏感性。如果小鼠具有糖尿病前期的癥狀,其后代會出現葡萄糖耐受不良和胰島素抵抗。這項研究不僅為獲得性性狀的遺傳提供了分子基礎,還揭示了肥胖癥、二型糖尿病和其他慢性代謝疾病如此普遍的原因。
隨后,哈佛大學胡丙長教授領導研究團隊發現,酸奶喝得多與二型糖尿病風險低有關。他們將自己的研究數據與已發表的其他研究整合起來進行meta分析。研究表明,每天喝一次28g的酸奶,二型糖尿病的發病風險會低18%。這項在BMC Medicine雜志上發表的研究指出,酸奶是健康飲食的一個重要部分。胡丙長現任哈佛大學公共衛生學院教授,兼任哈佛醫學院BWH Channing實驗室及BWH的醫學教授、美國波士頓肥胖與營養研究中心流行病學與生物統計室主任。教育部長江學者講座教授、華中科技大學同濟醫學院公共衛生學院勞動衛生與環境衛生學博士生導師。
2015年6月愛荷華大學的微生物學家在mBio雜志上發表文章指出,二型糖尿病可能是細菌引起的,抗菌藥物和疫苗將有望用于二型糖尿病的防治。研究顯示,持續接觸金黃色葡萄球菌(staph)生產的毒素,會使實驗動物發展出二型糖尿病的標志性癥狀,包括胰島素抵抗、葡萄糖耐受不良和系統性炎癥。
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