Diabetes: 胰腺关键蛋白缓解高脂饮食带来的代谢压力
来源：本站原创 2020-09-17 22:07
每次进食后，人体中的葡萄糖水平都会上升。这刺激了我们的胰腺机械发挥作用，并通过复杂的生理机制，产生了适量的胰岛素，控制了血糖水平，并保持健康。但是，当一个人长期长期摄入于高脂肪食物时，他们的胰腺会持续受到过度刺激，最终导致其受损并损害其功能。这增加了发展2型糖尿病的风险，其中葡萄糖水平控制机制变得不平衡。
2020年9月17日讯/生物谷BIOON/---每次进食后，人体中的葡萄糖水平都会上升。这刺激了我们的胰腺机械发挥作用，并通过复杂的生理机制，产生了适量的胰岛素，控制了血糖水平，并保持健康。但是，当一个人长期长期摄入于高脂肪食物时，他们的胰腺会持续受到过度刺激，最终导致其受损并损害其功能。这增加了发展2型糖尿病的风险，其中葡萄糖水平控制机制变得不平衡。
如今，高脂食品已变得司空见惯，糖尿病也是如此。设计针对糖尿病的新治疗策略的需求正在上升。但是，要找到有效的治疗方法，必须从根本上阐明因果关系的细胞机制。现在，东京工业大学的Shoon Kume博士领导的一组日本研究人员，揭示了调节胰腺功能的一个关键机制。他们的发现发表在美国糖尿病协会的《Diabetes》杂志上。
胰腺含有“β细胞”，其响应饮食中过量的葡萄糖和脂肪酸而分泌过量的胰岛素。当产生过多的胰岛素时，多巴胺或众所周知的“愉悦”激素会引起愉悦感，它是控制胰岛素水平的因素。在胰腺中，一种叫做VMAT2的蛋白质将多巴胺运送到一个称为“囊泡”的囊中，以保护其免受单胺氧化酶（MAO）的降解。然后，储存在囊泡中的多巴胺与胰岛素一起释放到β细胞的细胞外空间，在这里它与β细胞质膜上的特定受体结合，并充当胰岛素分泌的刹车。因此，通过调节多巴胺，VMAT2也调节胰腺胰岛素水平。
同时，MAO对多巴胺的降解会产生一种称为“活性氧”的化学物质，当这种化学物质过量产生时，会损害β细胞。
Kume博士说：“我们想了解VMAT2和多巴胺信号传导调节β细胞功能和葡萄糖稳态的确切机制。”为此，库姆博士及其团队创建了一个基因突变的小鼠模型，该模型的β细胞缺乏VMAT2蛋白：“βVmat2KO”小鼠。然后，他们进行了实验，以常规饮食和高脂饮食喂养这些和野生型小鼠，并在随后的几周内监测其β细胞结构和功能的后续变化。如预期的那样，在喂食后不久，βVmat2KO小鼠显示出胰岛素分泌增加。但是，长期食用高脂饮食会导致葡萄糖和胰岛素耐受性受损以及β细胞衰竭。
这促使研究人员推断出以下几点：高糖和高脂肪饮食会同时增加胰岛素和多巴胺的产生。但是当β细胞中缺少VMAT2时，多巴胺仍会暴露于MAO并被MAO降解。然而，随着多巴胺的量增加，其与MAO的反应迅速产生活性氧过氧化氢。随着时间的流逝，这种恒定的氧化应激会导致β细胞丢失和衰竭。因此，高脂饮食会加速β细胞衰竭，并可能导致βVmat2KO小鼠随着年龄的增长而患上糖尿病。
在这种情况下，VMAT2保护β细胞免受高脂饮食在糖尿病患者中引起的氧化应激。
“我们很高兴地发现， VMAT2蛋白在细胞对过量营养（例如高脂饮食）的反应中也起着至关重要的作用，我们的发现强调了将VMAT2用作针对糖尿病的新型治疗方法的靶标的可能性。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：A protein in the pancreas protects it from stress induced by a high-fat diet
原始出处：Daisuke Sakano et al, VMAT2 Safeguards Beta-Cells Against Dopamine Cytotoxicity Under High-Fat Diet Induced Stress, Diabetes (2020). DOI: 10.2337/db20-0207
如今，高脂食品已变得司空见惯，糖尿病也是如此。设计针对糖尿病的新治疗策略的需求正在上升。但是，要找到有效的治疗方法，必须从根本上阐明因果关系的细胞机制。现在，东京工业大学的Shoon Kume博士领导的一组日本研究人员，揭示了调节胰腺功能的一个关键机制。他们的发现发表在美国糖尿病协会的《Diabetes》杂志上。
（图片来源：Www.pixabay.com)
胰腺含有“β细胞”，其响应饮食中过量的葡萄糖和脂肪酸而分泌过量的胰岛素。当产生过多的胰岛素时，多巴胺或众所周知的“愉悦”激素会引起愉悦感，它是控制胰岛素水平的因素。在胰腺中，一种叫做VMAT2的蛋白质将多巴胺运送到一个称为“囊泡”的囊中，以保护其免受单胺氧化酶（MAO）的降解。然后，储存在囊泡中的多巴胺与胰岛素一起释放到β细胞的细胞外空间，在这里它与β细胞质膜上的特定受体结合，并充当胰岛素分泌的刹车。因此，通过调节多巴胺，VMAT2也调节胰腺胰岛素水平。
同时，MAO对多巴胺的降解会产生一种称为“活性氧”的化学物质，当这种化学物质过量产生时，会损害β细胞。
Kume博士说：“我们想了解VMAT2和多巴胺信号传导调节β细胞功能和葡萄糖稳态的确切机制。”为此，库姆博士及其团队创建了一个基因突变的小鼠模型，该模型的β细胞缺乏VMAT2蛋白：“βVmat2KO”小鼠。然后，他们进行了实验，以常规饮食和高脂饮食喂养这些和野生型小鼠，并在随后的几周内监测其β细胞结构和功能的后续变化。如预期的那样，在喂食后不久，βVmat2KO小鼠显示出胰岛素分泌增加。但是，长期食用高脂饮食会导致葡萄糖和胰岛素耐受性受损以及β细胞衰竭。
这促使研究人员推断出以下几点：高糖和高脂肪饮食会同时增加胰岛素和多巴胺的产生。但是当β细胞中缺少VMAT2时，多巴胺仍会暴露于MAO并被MAO降解。然而，随着多巴胺的量增加，其与MAO的反应迅速产生活性氧过氧化氢。随着时间的流逝，这种恒定的氧化应激会导致β细胞丢失和衰竭。因此，高脂饮食会加速β细胞衰竭，并可能导致βVmat2KO小鼠随着年龄的增长而患上糖尿病。
在这种情况下，VMAT2保护β细胞免受高脂饮食在糖尿病患者中引起的氧化应激。
“我们很高兴地发现， VMAT2蛋白在细胞对过量营养（例如高脂饮食）的反应中也起着至关重要的作用，我们的发现强调了将VMAT2用作针对糖尿病的新型治疗方法的靶标的可能性。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：A protein in the pancreas protects it from stress induced by a high-fat diet
原始出处：Daisuke Sakano et al, VMAT2 Safeguards Beta-Cells Against Dopamine Cytotoxicity Under High-Fat Diet Induced Stress, Diabetes (2020). DOI: 10.2337/db20-0207
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