Diabetes：对双胞胎进行研究寻找诱发2型糖尿病的特殊表观遗传学改变

2021年11月29日 讯 /生物谷BIOON/ --如今，2型糖尿病（T2D）的发病率在全球范围内逐渐上升，但当前的治疗方法非常巨献；miRNAs或许在2型糖尿病的治疗过程中扮演着关键角色，而且其或许有望成为新型疗法的作用靶点；同卵双胞胎往往拥有相同的DNA，但其中一个双胞胎或许会罹患2型糖尿病，而另一人则可能不会患上该病。近日，一篇发表在国际杂志Diabetes上题为“Differential DNA Methylation and Expression of miRNAs in Adipose Tissue From Twin Pairs Discordant for Type 2 Diabetes”的研究报告中，来自瑞典隆德大学糖尿病研究中心等机构的科学家们通过研究发现，在仅有一个兄弟姐妹罹患2型糖尿病的双胞胎中或许存在一定的基因活性差异，相关研究结果或有望帮助开发新型疗法。

科学家对患或未患2型糖尿病的双胞胎机体脂肪活检组织的microRNA进行分析。

图片来源：Kennet Ruona

研究者Emma Nilsson教授说道，同卵双胞胎往往拥有相同的遗传背景、性别和年龄，因此其往往会让研究人员非常感兴趣用于研究理解疾病发生背后的分子机制；这项研究中，研究者在患有2型糖尿病的双胞胎中发现了表观遗传学的改变，这或许就为阐明疾病发生的机制提供了一定的线索。文章中，研究人员招募了14对来自瑞典和丹麦的双胞胎，在这些双胞胎中，有一对同卵双胞胎已经患上了2型糖尿病，参与者的平均年龄为68岁，与其兄弟姐妹相比，患糖尿病的双胞胎个体往往机体的BMI值略高。

表观遗传学改变是通过DNA甲基化来发生的，除此之外，这种化学过程还能控制机体基因的功能，而这一过程受到了多种环境因素的影响，比如饮食、锻炼和压力等。文章中，研究人员分析了来自这对双胞胎机体脂肪活检组织的DNA甲基化水平和microRNA的水平，旨在增加理解为何双胞胎中的1人会患上2型糖尿病，microRNA能帮助调节细胞中蛋白质的产生。

研究者表示，一种负责产生特定microRNA—microRNA-30的基因在患2型糖尿病的双胞胎个体中或许活性较低，这或许就使其脂肪组织中的microRNA-30水平要比其双胞胎另一个体（未患病）要低；而且研究者发现，相同的模式或许也出现在对照组中，该研究组由28名2型糖尿病患者和28名未患病个体组成，对照组的参与者彼此之间并没有生物学上的关系。

研究者Emma Nilsson说道，我们能够在没有双胞胎兄弟姐妹的个体机体中证实我们的研究结果，而且该结果与所有人都有关，而并不仅仅局限于同卵双胞胎中。此外研究人员还进行了相关实验，他们在培养的脂肪细胞中降低了microRNA-30的水平，以此来揭示其如何影响细胞摄取葡萄糖的能力。在2型糖尿病中，机体处理血糖的能力会下降，这部分是由于细胞对胰岛素的敏感性下降导致的，而胰岛素抵抗会引发机体血糖水平上升；研究者发现，携带较低microRNA-30水平的细胞或许摄取葡萄糖的能力也会下降。

图片来源：https://diabetes.diabetesjournals.org/content/70/10/2402

如今研究人员在2型糖尿病患者机体中也观察到了相同的模式，本文研究或能帮助研究者更加深入地理解2型糖尿病发病背后的重要拼图，研究者找到的拼图越多，他们就越有望开发出更加有效的治疗性药物。增加对疾病发生背后分子机制的理解或许有望帮助开发出治疗2型糖尿病的新型有效疗法；很多患者都会经历副作用，或者很难利用当前药物实现血糖地更好控制，为此研究人员计划在后续研究中进一步深入研究。

研究者Emma Nilsson.指出，本文研究或为开发新型2型糖尿病疗法向前迈出了一步，即将microRNA作为一种药物中的活性物质来治疗2型糖尿病患者，如今研究人员正在进行相关的临床研究，比如利用microRNA来作为一种药物治疗癌症。综上，本文研究结果表明，2型糖尿病或与脂肪组织中不同的DNA甲基化和miRNAs的表达有关，而下调miR-30家族或许会降低机体对葡萄糖的摄取以及改变与2型糖尿病相关的关键基因的表达。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Emma Nilsson, Magdalena Vavakova, Alexander Perfilyev, et al. Differential DNA Methylation and Expression of miRNAs in Adipose Tissue From Twin Pairs Discordant for Type 2 Diabetes, Diabetes (2021). DOI:10.2337/db20-0324