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多篇文章聚焦胰岛素领域研究新成果!

来源:本站原创 2019-08-29 22:48

本文中,小编整理了多篇研究报告,共同解读科学家们在胰岛素研究上取得的新成果,与大家一起学习!

图片来源:Cell Reports

【1】Cell Rep:揭示胰岛素释放的新机制!

doi:10.1016/j.celrep.2019.06.058

在一项新的研究中,耶鲁大学的研究人员挑战了长期以来关于胰腺中产生胰岛素的细胞如何感知和对葡萄糖做出反应的假设。作者表示,他们的发现可能会改变科学家治疗糖尿病的方法。为了准确评估分泌胰岛素的细胞如何检测血糖升高,医学副教授兼该研究通讯作者Richard Kibbey博士和他的合作者研究了一种罕见的低血糖模型。他们在培养的细胞和小鼠身上进行了实验,以检验细胞代谢如何影响胰岛素生成和葡萄糖水平的不同机制。

研究人员发现细胞中有一种叫做线粒体GTP(mtGTP)的化学物质,它是细胞分泌胰岛素的关键因素。具体地说,当mtGTP由一种特定的酶产生时,它作为一种信号刺激胰岛素的释放。研究小组还透露,mtGTP还有其他更广泛地促进细胞健康的作用。

【2】Nat Metab:揭示2型糖尿病患者beta细胞不分泌胰岛素的原因

doi:10.1038/s42255-019-0075-2

由于细胞胰岛素抵抗的增加,2型糖尿病患者的血糖水平升高,影响深远。经过多年的疾病,胰岛素的生产逐渐枯竭,病人不得不注射胰岛素。那么2型糖尿病患者胰岛素分泌不足的原因是什么呢?来自德累斯顿技术大学(TUD)再生治疗中心(CRTD)的研究人员与来自伦敦帝国理工学院和英国其他研究机构的同事们一起进行了这项研究,他们已经观察到显着的细胞相互作用:胰腺的β细胞是高度连接的集群,称为胰岛,它们对升高的血糖水平的反应是由一小组"领导细胞"协调的,相关研究结果刊登在了国际杂志Nature Metabolism上。

研究人员此前的研究提供了证据,证明使用分离组织可能就是这种情况。为了证明在包括斑马鱼和老鼠在内的活体动物中也是如此,研究团队开发了一种创新的成像技术,使他们能够在体内观察β细胞的层级关系。

【3】Cell:意外!揭示胰岛素受体竟与基因表达之间存在关联性

doi:10.1016/j.cell.2019.02.030

胰岛素受体(IR)信号传导是正常代谢控制的核心,并且在流行的慢性疾病中失调。胰岛素受体在细胞表面与胰岛素结合并通过细胞质激酶快速地传导信号。然而,调节胰岛素长期作用的机制尚不清楚。

在一项新的研究中,来自美国麻省总医院、哈佛医学院和哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的研究人员发现胰岛素受体与细胞核中的RNA聚合酶II结合,并且在全基因组范围内的启动子上显著富集。目标基因高度富集胰岛素相关功能,包括脂质代谢、蛋白合成以及包括糖尿病、神经变性和癌症在内的疾病,相关研究结果发表在Cell期刊上。

【4】Diabetes Care:蓝牙钢笔帽可以监测注射胰岛素的依从性

doi:10.2337/dc18-1631

一项发表在《Diabetes Care》上的研究表明使用蓝牙钢笔帽可以客观监测病人的注射胰岛素的时间和剂量的依从性。来自波士顿乔斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)的Medha N. Munshi博士及其同事利用蓝牙钢笔帽评估了糖尿病人对注射胰岛素的剂量和时间的依从性。此外,研究人员还在75名糖尿病患者身上(42名年轻患者,平均年龄为29岁,33名老年患者,平均年龄为73岁)检测了和依从性相关的因素。

研究人员注意到24%的丸剂(谷赖胰岛素)和36%的基础剂量(甘精胰岛素)患者没有坚持治疗。当基于整体依从性系数进行分析时,研究人员发现依从性最高的1/3的患者的剂量依从性高达85%,而依从性最低的1/3的患者的剂量依从性仅达49%。此外,依从性最高的1/3的患者血糖浓度的控制比依从性最低的1/3的患者更好(7.7 vs 8.6%)。

【5】Nature:治疗糖尿病新希望!首次让人胰腺中的α细胞和γ细胞产生和分泌胰岛素

doi:10.1038/s41586-019-0942-8

生物学教科书告诉我们,成体细胞类型在分化时获得的身份保持固定不变。在一项新的研究中,来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员首次通过诱导产生非胰岛素(non-insulin,除胰岛素之外的激素)的人胰腺细胞在改变它们的功能后以一种可持续的方式产生胰岛素,证实人类细胞的适应能力比以前认为的要大得多。而且,这种可塑性并不是人体胰腺细胞所独有的,相关研究结果发表在Nature期刊上。

人类胰腺含有几种类型的内分泌细胞(α、β、δ、ε和Υ),它们产生不同的激素来调节血糖水平。这些细胞聚集在一起,形成较小的称为胰岛的细胞簇。当在没有功能性β细胞的情况下,血糖水平不再得到控制时,糖尿病就产生了。日内瓦大学医学院的Pedro Herrera教授及其团队已在小鼠身上证实了胰腺能够通过一种自发性改变其他胰腺细胞的身份的机制来再生新的产生胰岛素的细胞。但是人类是否也如此呢?是否有可能人为地促进这种转变呢?

图片来自Pedro Herrera , UNIGE

【6】Nat Cell Biol:科学家在实验室中成功培育出能产生胰岛素的功能性细胞

doi:10.1038/s41556-018-0271-4

近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自加州大学旧金山分校的科学家们通过研究首次将人类干细胞转化成为成熟产生胰岛素的细胞,这或许有望帮助开发治疗1型糖尿病的新型疗法。

替换1型糖尿病患者机体中缺失的细胞一直以来都是再生医学研究的目标,但截止到目前为止,科学家们并不清楚如何在实验室中制造出能在健康成年人体内发挥作用的细胞;研究者Matthias Hebrok博士说道,如今我们就能制造出产生胰岛素的细胞,其与机体中胰腺β细胞非常相似,这对于开发有效治疗糖尿病的新型疗法非常关键。

【7】Diabetes:新研究发现促进胰岛素分泌的新靶点

doi:10.2337/db18-0315

TGR5(Takeda-G-protein-receptor-5)是位于细胞表面的胆汁酸受体,介导胆汁酸发挥生理作用。之前有研究表明TGR5在胰腺组织中表达,因此在β细胞中直接激活TGR5会对β细胞功能产生什么影响是德国蒂宾根大学研究人员关注和探讨的一个问题。他们最近在国际学术期刊Diabetes上发表了一篇文章,发现齐墩果酸(oleanolic acid,OLA)通过激活TGR5影响小鼠β细胞功能,而Gαs抑制剂和腺苷酸环化酶(AC)抑制剂都能阻止OLA的刺激作用,而且OLA可以增加细胞内cAMP的浓度。

研究结果表明,OLA和两个TGR5激动剂,RG239和TUDCA,都能够急性促进刺激-分泌偶联过程(stimulus-secretion coupling,SSC)。研究人员发现OLA能够降低ATP依赖性钾离子通道电势并升高钙离子通道的电势。而在小鼠和人的β细胞中,TGR5配体可以通过刺激钙离子流,增加细胞内钙离子浓度。更高的OLA浓度能够产生一种双重反应,这可能是由于激活了一个拮抗调控信号途径所导致。

【8】Diabetes:科学家发现一种新型的胰岛素“加速器”

doi:10.2337/db18-0288

近日,一项刊登在国际杂志Diabetes上题为“Acute Nitric Oxide Synthase Inhibition Accelerates Transendothelial Insulin Efflux In Vivo”的研究报告中,来自范德堡大学的科学家们通过研究发现了一种新型的胰岛素“加速器”。当我们吃完饭后机体的胰岛素水平就会上升,其就会发送信号来促进骨骼肌对循环葡萄糖进行吸收,在糖尿病患者机体中,该过程常常会被损伤,这种状况就称之为胰岛素耐受性(insulin resistance)。

胰岛素必须通过内皮细胞或小型血管的内壁来达到骨骼肌,同时诱导骨骼肌对葡萄糖的摄取,而一氧化氮(NO)是内皮细胞功能的关键调节自,其能够刺激动脉血管扩张,增加胰岛素交换的可用表面积。文章中,研究者David Wasserman博士及其同事通过研究发现,当利用名为L-NAME的化合物阻断一氧化氮合成酶的功能从而降低小鼠机体中一氧化氮的水平时,通过内皮细胞的胰岛素的活性就会升高,而胰岛素刺激引发的血糖降低也是如此。

【9】Diabetes:miR-30a重塑白色脂肪炎症 提高胰岛素敏感性

doi:10.2337/db17-1378

肥胖的发生过程伴随慢性炎症,而慢性炎症会限制皮下白色脂肪组织扩张,加速胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生。众多研究已经发现microRNA能够影响脂肪细胞中许多代谢相关基因的表达,但是microRNA在白色脂肪组织中的生理作用还未得到完全揭示。最近来自美国贝勒医学院的研究人员发现microRNA-30a能够调节白色脂肪组织炎症,提高胰岛素敏感性,这为改善肥胖相关代谢紊乱提供了一个新的潜在靶点。相关研究结果发表在国际学术期刊Diabetes上。

在这项研究中,研究人员发现皮下白色脂肪组织中miR-30a的表达情况与肥胖小鼠和人类的胰岛素敏感性存在相关性。为了进一步验证miR-30a在白色脂肪组织中的表达是否能够提高胰岛素敏感性的假设,研究人员将表达miR-30a的腺病毒注射到糖尿病小鼠模型的皮下脂肪垫,结果发现小鼠皮下脂肪组织中miR-30a的过表达能够改善胰岛素敏感性增加能量消耗,并且肝脏的脂肪异位沉积减少,白色脂肪组织的炎症水平也降低。

【10】JCI:新分子或可解决β细胞胰岛素分泌不足难题

doi:10.1172/JCI120115

Neuronatin是一个印记基因可能参与人类肥胖,以激素和营养敏感性方式广泛表达在神经内分泌和代谢组织中。但是该基因的分子和细胞学功能以及在生理过程中的准确作用还没有得到完全揭示。最近来自英国的科学家们发现Neuronatin能够调节β细胞的胰岛素含量和分泌,并对其中的机制进行了深入研究,相关研究结果发表在国际学术期刊JCI上。

在这项研究中,研究人员发现在营养过剩的情况下,Nnat全身敲除小鼠和在β细胞中特异性敲除Nnat的小鼠都表现出葡萄糖刺激下胰岛素分泌的损伤,导致机体对葡萄糖的调节能力受损。相比之下,研究人员并没有发现Nnat全身敲除有任何进食和体重方面的改变。(生物谷Bioon.com)

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