糖尿病治疗新突破！Sci Transl Med：Harmine和Exendin-4的联合使用能够安全地增加糖尿病患者体内β细胞的数量

全球糖尿病患者人数高达5.37亿，相较于健康人群，糖尿病患者体内的胰岛β细胞数量显著减少，这是导致患者血糖控制困难的主要原因之一。目前的糖尿病治疗手段虽多，却未能从根本上解决β细胞缺失的问题。

然而，研究指出，通过抑制双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1A（dual tyrosine-regulated kinase 1A，DYRK1A）或与胰高血糖素样肽-1受体激动剂（GLP1RA）联用，可在体外有效促进人胰岛β细胞的复制，但这一疗法在体内的有效性和安全性，以及它对β细胞存活与胰岛血管化的影响，尚待进一步探究。

近日，美国希望之城贝克曼研究所Adolfo Garcia-Ocaña研究团队在Sci. Transl. Med. 发表了题为“Harmine and exendin-4 combination therapy safely expands human β cell mass in vivo in a mouse xenograft system”的研究性论文。他们采用DYRK1A抑制剂与GLP1RA联合疗法，成功实现了在小鼠异种移植模型中安全地扩大人胰岛β细胞群体，这为糖尿病治疗带来了新的希望。

研究中，利用先进的iDISCO+成像技术，研究人员精确测量了免疫缺陷小鼠体内移植的人胰岛β细胞与α细胞的数量。经过四周的治疗，与对照组和其他单一疗法相比，DYRK1A抑制剂（Harmine）与GLP1RA（Exendin-4）的组合（简称H+E疗法）显著提升了β细胞的体积和增殖速率。

经过三个月的治疗后，H+E组β细胞的体积达到了0.75立方毫米，是其他组别的4到7倍，且β细胞增殖率提高了2到3倍，并且几乎没有观察到β细胞的死亡现象。

另一款选择性DYRK1A抑制剂2.2c与Exendin-4的联合使用，也获得了与H+E疗法相似的效果，β细胞体积增加了4到5倍。即便停药一个月，H+E组的β细胞体积增长依然保持稳定，增殖活动回归至初始水平。

H+E疗法不仅增加了β细胞的数量，还提升了它们的功能，改善了葡萄糖耐受性，增强了胰岛素的分泌能力，且未引发低血糖。在长期效果方面，β细胞功能保持正常，展现出优秀的持久性。至于α细胞，H+E疗法对其体积和增殖并未产生显著影响。

图1：harmine-exendin-4增加体内人胰岛β细胞水平

图2：harmine-exendin-4增强人胰岛β细胞功能

安全性评估显示，接受H+E疗法的小鼠行为正常，组织检查未发现任何明显的病理变化或异常增殖。在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病模型中，H+E疗法显著提升了β细胞体积，血浆人胰岛素水平显著升高，葡萄糖耐受性增强，血糖水平得以持续改善，且α细胞体积未受影响。

值得一提的是，提前一周开始H+E疗法能显著提高早期β细胞的存活率，整个治疗过程中，β细胞体积比对照组高出50%，增殖率上升，死亡率下降，这表明H+E疗法具有早期保护作用。

RNA测序分析揭示，H+E疗法提升了VGF基因的mRNA表达水平，促进了VGF及其衍生肽TLQP-21的分泌，同时还减轻了因缺氧引起的内质网应激导致的β细胞死亡。在H+E疗法处理后的胰岛移植组织中，内皮细胞相关基因PECAM1、ESM1和VWF的表达上调，表明血管化程度增加。PECAM1/CD31免疫染色进一步确认了H+E组的胰岛移植物具有更加丰富的血管网络。

图3：VGF介导体内harmine-exendin-4诱导的人胰岛β细胞的保护和扩增

图4：Harmine-exendin-4增强胰岛移植物血管形成

综上所述，DYRK1A抑制剂与GLP1RA的联合疗法能够显著增加体内人胰岛β细胞数量，通过促进β细胞的增殖、功能和存活来实现，且这一过程由VGF介导。这项研究证实了该联合疗法在糖尿病治疗上的巨大潜力及安全性，预示着其在临床应用上的广阔前景。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Rosselot C, Li Y, Wang P, et al. Harmine and exendin-4 combination therapy safely expands human β cell mass in vivo in a mouse xenograft system. Sci Transl Med. 2024;16(755):eadg3456. doi:10.1126/scitranslmed.adg3456