可彻底改变糖尿病治疗的新发现
2014-11-17 1 来源：生物360 作者：koo
2014年11月2日，在《自然医学》（Nature Medicine）杂志发表的一项研究，为2型糖尿病的治疗，提供了一种新方法。在糖尿病动物模型中，这种治疗方法可恢复血糖的自然控制。4 V# _5 \8 T% z3 G
糖尿病的发生，是因为胰腺内β细胞不能制造足够数量的胰岛素来控制血糖数量。高血糖水平是所有糖尿病相关医疗问题的根源，这对我们的卫生系统施加了一个巨大的负担。% q7 L5 ^" M% b: @7 s0 S
有压力的细胞
在2型糖尿病中，胰岛素的生产不足，糖尿病的形式通常与肥胖有关，影响着大约1700万澳大利亚人，这种疾病的发生，是因为β细胞变得有压力。这种压力是由于制造胰岛素的细胞需求量增加，以及血液中高水平的脂肪和糖。
先前的研究已经表明，在糖尿病中，来自免疫系统的蛋白质（称为细胞因子），被释放到β细胞周围的环境中，也会引起压力。
已有研究人员确定了新的致压力细胞因子，并表明，阻断它们可部分改善血糖控制，从而提供了一些新的治疗靶标。但是，本研究的主要发现在于，有一个特定的细胞因子，称为IL-22，当将其喂给肥胖和糖尿病小鼠时，可保护β细胞免于压力，完全恢复血糖控制。6 A" \' Q+ U' ]- b* p5 [, K
我们的主要挑战在于，确定IL-22是如何阻断β细胞中的压力。为了解释这一点，我们需要回顾研究这些细胞做了什么。" B! C+ @1 E8 X1 ]
β细胞成群聚集在胰腺内，称为胰岛。一般来说，人的胰腺包含几十万个这样的胰岛，每个胰岛包含约200个β细胞。每一个β细胞每分钟可制造大约100万个胰岛素分子。一些快速算法将告诉你，一个健康人需要制造多少胰岛素，才能有效地控制血糖。8 i5 `' H' H1 I- J6 y' F9 F
在糖尿病中的β细胞，最主要的压力形式是氧化应激，当发生氧化应激时，活性氧分子在细胞内产生。氧化应激可干扰细胞代谢，并激活免疫系统。
对糖尿病非常重要的是，氧化应激干扰蛋白质（如胰岛素）在一个专门细胞器（内质网）内正确组装成它们的合适结构。内质网应激可降低胰岛素生产，警告免疫系统，甚至可以触发β细胞。
在这些过程开始时，IL-22可通过阻止氧化应激的产生，阻断这些过程，这说明它能有效对抗形形的压力诱导剂。它关闭引起压力的蛋白质的编*****基因，而打开抗氧化蛋白的编*****基因，去掉活性氧自由基。
换句话说，IL-22对β细胞来说，是一种强大的天然抗氧化剂。但是，对糖尿病治疗来说意味着什么？
一种新型治疗方法; b2 l: @; ~) A" P
目前，2型糖尿病有许多不同形式的治疗方法。其中一些方法，努力让β细胞制造更多胰岛素，而其他人则使用与胰腺无关的方法，例如，降低肝脏中的葡萄糖生产，或者增加尿液中的葡萄糖排泄。- Y/ D. M w) S" Z
虽然这些方法能够降低血糖，但这些疗法并不能真正解决潜在的问题。大约40%的2型糖尿病患者依赖于注射胰岛素，来应对餐后突然增高的血糖。
施用IL-22是一种完全不同的方法，可以降低血糖，同时保留β细胞并限制疾病的进展。这种疗法的吸引力在于，它能解决疾病的根本基础；IL-22允许系统通过生产高质量有效的胰岛素，而自然地控制血糖。5 W: o1 Y) a2 K2 v$ m0 q
糖尿病的另外一个关键特性是，削弱肌肉、脂肪和肝脏中细胞对胰岛素的反应。我们发现，用IL-22治疗小鼠，不仅恢复胰腺的胰岛素适当释放，而且还使胰岛素敏感性恢复正常。) l: U/ E& P! f2 y$ U l
我们大部分研究是在培养细胞或糖尿病小鼠中进行的，但是它确实对于人类疾病的治疗具有重要意义。, n- ~! ]) P; \
通过与墨尔本的一个研究小组合作，研究人员已经获得来自器官捐献者的胰岛，并表明，IL-22也能保护人类β细胞免于压力。虽然这支持将这种疗法用于人类糖尿病，但是，在我们能够将IL-22转化成一种有效安全的疗法之前，还需要很多的工作要做。
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有趣的是，IL-22疗法，可通过我们还不完全了解的机制，引起肥胖小鼠体重减轻。不用说，如果它也能在超重的糖尿病患者中重复，这将是一种理想的效果。我们希望这些研究结果，将促进开发新的方法来治疗糖尿病，降低发病率并缓解疾病负担。
原文检索：8 k; R' F- t. b4 e( p6 Z
Sumaira Z Hasnain, Danielle J Borg, Brooke E Harcourt, Hui Tong, Yonghua H Sheng, Choa Ping Ng, Indrajit Das, Ran Wang, Alice C-H Chen, Thomas Loudovaris, Thomas W Kay, Helen E Thomas, Jonathan P Whitehead, Josephine M Forbes, Johannes B Prins&Michael A McGuckin. Glycemic control in diabetes is restored by therapeutic manipulation of cytokines that regulate beta cell stress. Nature Medicine, 02 November 2014; doi:10.1038/nm.3705
