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糖尿病研究进展一览

来源:本站原创 2019-10-27 01:52

2019年10月27日 讯 /生物谷BIOON/ --本期为大家带来的是有生物谷往期有关糖尿病的研究进展盘点,希望读者朋友们能够喜欢。
 

1. Nature封面文章:尼古丁成瘾性或与2型糖尿病风险增加密切相关!

DOI: 10.1038/s41586-019-1653-x

 
近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自西奈山医学院的研究人员通过研究在大鼠机体中发现了一种特殊回路,或能将吸烟和2型糖尿病患病风险相联系起来。相比非吸烟者而言,糖尿病在吸烟人群中往往更加流行,但其背后的原因研究者尚不清楚。文章中,研究者发现,尼古丁的摄入或能通过一种大脑回路与胰腺的活性相关,摄入尼古丁会引发胰腺释放较少量的胰岛素,从而增加机体血糖水平,较高的血糖水平与糖尿病风险增加直接相关。
 
研究者发现,糖尿病相关基因Tcf7l2(转录因子7类似物2)所编码的特殊蛋白能介导一种信号回路,从而将尼古丁激活的神经元与胰腺血糖调节相联系起来;尼古丁能够激活大脑内侧缰核区域中神经元所表达的尼古丁乙酰胆碱受体(nAChR),从而引发尼古丁的不良反应,限制胰腺对胰高血糖素和胰岛素的吸收和释放,从而提高血糖水平;较高的血糖水平能通过抑制表达nAChR的神经元来产生一种反馈回路,阻断吸烟的负面效应,并帮助建立尼古丁依赖性;Tcf7l2能调节整个信号回路,并将尼古丁成瘾性与糖尿病高风险相关联。
 
研究者Paul J. Kenny表示,这项研究非常重要,因为其描述了一种特殊机制,其能控制尼古丁的成瘾性,相同的成瘾相关大脑回路或能促进吸烟相关的疾病(此前认为与大脑外的烟草活性有关)。至少尼古丁的某些致病作用是由控制药物成瘾性的同一回路在大脑中产生的,这就意味着,在某些情况下,烟草的成瘾和致病作用可能拥有完全相同的潜在机制。
 
此前研究结果表明,Tcf7l2能调节胰腺和肝脏中基因的表达,为了调查Tcf7l2、尼古丁成瘾和血糖调节之间的关联,研究者在大鼠机体中剔除了Tcf7l2,相比正常大鼠而言,突变大鼠能摄入更多的尼古丁,而且剔除Tcf7l2会导致内侧缰核区域尼古丁受体水平下降,从而降低尼古丁激活缰核区域中厌恶回路的能力。该区域中Tcf7l2功能的缺失会增加大鼠对尼古丁的摄入,从而减少尼古丁驱动的血糖水平增加,并保护机体抵御糖尿病相关的血糖水平异常。
 
本文研究揭示了尼古丁摄入与2型糖尿病发生之间的关联;如果在大鼠机体中的研究结果能延伸到人类群体中,那么Tcf7l2基因的改变则会影响尼古丁成瘾性和烟草相关2型糖尿病的患病风险,本文研究结果表明,2型糖尿病的发生或许源于大脑,尼古丁或会干扰大脑内侧缰核和周围神经系统之间的相互作用。本文研究结果有望帮助研究人员寻找新型戒烟疗法,而且大脑中的特殊回路或能作为一种新靶点来帮助开发治疗吸烟人群糖尿病的新型疗法。
 
 
2. Nat Commun: 靶向关键蛋白可有效治疗糖尿病

DOI: 10.1038/s41467-019-11498-x


胰岛素通常由胰腺β细胞产生,是调节血糖和脂质必不可少的激素。但是,在许多糖尿病患者中,胰腺细胞不起作用(或不再起作用),从而导致只能通过每天注射胰岛素来控制高血糖以及相应的症状的恶化。然而,这种方法具有严重的副作用,例如低血糖风险增加,并且不能恢复代谢平衡。
 
为了改善治疗效果,瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员鉴定出一种名为S100A9的蛋白质,该蛋白质在某些条件下似乎可作为血糖和脂质调节剂,同时避免了胰岛素的最有害副作用。这项发现最近发表在《Nature Communications》杂志上。该结果为更好地治疗糖尿病铺平了道路,并且可以显著改善数千万胰岛素缺乏症患者的生活质量。
 
如今,注射胰岛素对于1型糖尿病或严重2型糖尿病患者的生存至关重要。但是,这种治疗存在一定风险:用药过量会引发低血糖症,血糖水平下降可能导致昏迷甚至死亡;剂量不足则会导致同样危险的高血糖症。此外,胰岛素还参与了酮的调控,酮是在没有足够葡萄糖储备的情况下肝脏分解脂质时产生的元素,而葡萄糖过多会导致毒性的产生。另外,长期的胰岛素治疗会导致血液中累积过多的脂肪和胆固醇,因此会增加患心血管疾病的风险。
 
早在2010年,UNIGE医学系糖尿病中心的教授Roberto Coppari的研究小组就发现了瘦素(一种参与饥饿控制的激素)调节葡萄糖和脂质代谢的特性。 “但是,由于耐药性的发展,瘦素已经难以在人体内使用。”Roberto Coppari说道: “为了克服这个问题,我们将注意力转移到瘦素触发的代谢机制上,而不是它本身。”
 
对此,科学家观察了接受瘦素治疗的胰岛素缺乏小鼠血液的变化情况,并注意到了S100A9蛋白的大量存在。“这种蛋白质被认为是‘有害’的,因为当它与其姊妹蛋白质S100A8结合时,会形成一种叫做钙卫蛋白的复合物,该复合物会引起许多炎症或自身免疫性疾病,”这项工作的第一作者,UNIGE糖尿病研究中心的研究人员Giorgio Ramadori说: “但是,通过过度表达S100A9,我们可以有效减少其与S100A8的有害结合,从而抑制钙卫蛋白的水平。”
 
然后,研究人员向其胰岛素缺乏型糖尿病小鼠施用了大剂量的S100A9,发现能够改善葡萄糖代谢水平,并且酮和脂质的代谢控制也得到了明显增强。
 

DOI: 10.1038/s41467-019-11944-w


近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,都柏林圣三一学院的科学家们通过研究首次发现了一个蛋白家族或与2型糖尿病肥胖患者机体血糖水平较低直接相关。本文研究结果表明,机体中IL-36细胞因子水平较高的2型糖尿病患者血糖水平患者往往较低,这就表明,这些蛋白质(IL-36)或能更好地控制患者机体的血糖水平和疾病进展。
 
IL-36是白介素-1蛋白家族的成员之一,白介素-1蛋白家族在肥胖相关疾病的发生过程中扮演着核心角色。如今研究人员已经将这些蛋白质的保护作用与其能改变宿主肠道微生物组的能力联系起来了;肥胖往往会引发机体脂肪酸及诱发胰岛素耐受性的炎症水平增加,当机体对产生的胰岛素耐受时就会引发血糖的堆积,最终引发2型糖尿病发生。
 
如今肥胖被认为是一种全球性的流行病,而且其与多种疾病发生直接相关,包括代谢障碍,比如糖尿病、中风和多种类型的癌症;世界卫生组织表示,肥胖的全球流行水平从1980年以来翻了一倍多,在爱尔兰,854,165名40岁以上的成年人患2型糖尿病的风险增加,在爱尔兰健康卫生系统中,糖尿病的经济负担是政府面临的主要挑战。
 
考虑到肥胖问题的规模和全球范围的影响,目前旨在逆转肥胖所诱发疾病的方法或许是远远不够的,研究人员认为,目前我们迫切需要对肥胖相关疾病的机制进行深入了解;研究者Patrick Walsh表示,本文研究揭示了白介素-1蛋白家族作为机体代谢健康和疾病介导子的重要性,后期我们还希望能够深入研究理解IL-36细胞因子影响人类多种疾病发生的分子机制,从而帮助开发治疗多种疾病的新型疗法。

 
4. Nature重大突破:开发新的糖尿病药物

DOI: 10.1038/s41586-019-1601-9


《自然》(Nature)杂志的一项研究报告称,一种潜在的治疗2型糖尿病的新方法对小鼠的健康和新陈代谢有多种积极的影响。尽管还需要在人体上进行临床试验,但这种新药可能有潜力治疗除2型糖尿病外的多种疾病,如肌肉萎缩。
 
目前估计有3.7亿人患有2型糖尿病,预计到2030年这一数字将翻一番。虽然这种疾病可以用药物控制,但目前还没有停止或逆转其进展的治疗方法。
 
Mark Febbraio和他的同事们结合了两个分子的特性--白细胞介素-6 (IL-6)和睫状神经营养因子(CNTF)--这两个分子被认为可以改善胰岛素抵抗,调节食物摄入量和体重,从而创造出一种新的设计分子,称为IC7Fc。在肥胖老鼠身上试验时,这种药物可以降低血糖水平,防止肝脏中脂肪的积聚。在保持或增加肌肉质量的同时,老鼠吃得更少,体重减轻。
 
就其本身而言,IC7Fc的"母体"药物具有阻碍其临床发展的副作用。然而,IC7Fc在小鼠和非人类灵长类动物中没有明显的副作用。鉴于这些积极的结果,作者现在打算进行第一期人体临床试验。

 
5. Ebiomedicine:新方法有助于治疗肥胖与II型糖尿病

DOI: 10.1016/j.ebiom.2019.07.069



近日,伦敦国王学院在《EBioMedicine》杂志上发表的一项新研究发现,一种经过最新测试的医疗设备可以模仿传统减肥手术对啮齿动物的影响,并在体重,脂肪肝和糖尿病控制方面产生积极的效果。
 
这种名为“Sleeveballoon”的设备是一种将气球与连接的套筒结合在一起的装置,该套筒覆盖了小肠的初始部分。在全身麻醉下,通过微创手术将其插入胃和肠中。
 
在这项研究中,研究人员比较了“气球疗法“和传统的减肥手术对30只高脂饮食啮齿类动物的影响,取得了非常积极的结果。通过使用该新设备,动物的食物摄入量减少了60%,脂肪量减少了57%。血糖水平下降了65%,对糖尿病的影响也同样令人印象深刻。
 
伦敦国王学院的主要作者Geltrude Mingrone教授说:“胃旁路手术是治疗肥胖症和2型糖尿病的一种非常有效的方法。但是,很少有患者符合接受手术治疗的条件,此外,而且有些患者更喜欢创伤性较小的方法。” 。
 
“我们发现Sleeveballoon装置的代谢作用与胃旁路手术相似,但与传统方法相比具有明显的优势。在胰岛素敏感性和心脏功能方面均得到改善。新装置会降低血糖水平,从而导致消化速度减慢,对血糖水平具有稳定作用。这有助于控制食欲和饥饿感,使人长时间保持饱腹感,并有效减轻体重。”
Mingrone教授说:“根据世界卫生组织的统计,大约有20亿成年人患有超重或肥胖占全世界人口的30%。目前,有5亿人患有2型糖尿病,约有20亿人患有脂肪肝疾病。因此,我们希望我们的发现能尽快在人体中得到检验。”

DOI: 10.1371/journal.ppat.1007965.


在一项新的研究中,澳大利亚墨尔本大学的Leonard C. Harrison及其同事们发现轮状病毒感染可能在1型糖尿病的发生中起作用。相关研究结果于2019年10月10日发表在PLoS Pathogens期刊上,论文标题为“Does rotavirus turn on type 1 diabetes?”。
 
轮状病毒感染仍然是全世界婴儿胃肠炎的主要原因,尽管疫苗的出现已大大降低了相关的死亡率。在轮状病毒疫苗近期引入之后,澳大利亚四岁以下儿童的1型糖尿病发病率降低了15%,这表明轮状病毒疫苗接种可能有助于预防这种自身免疫性疾病。这一发现是对在遗传易感儿童中轮状病毒感染与1型糖尿病产生存在关联性的人类和动物研究的补充。
 
在这篇论文中,Harrison及其同事们首先回顾了支持他们的这一观点的分子证据,并指出轮状病毒感染与血清胰岛自身抗体之间存在关联性。他们还讨论了表明轮状病毒感染引起胰腺病变的结果,此外也讨论了促进1型糖尿病发病率上升的环境因素。最后,他们评估了人群水平的数据,这些数据表明轮状病毒疫苗接种可能与1型糖尿病的发生率降低有关。根据这些作者的说法,鉴别哪些儿童最有可能接种轮状病毒疫苗是很重要的。此外,未来的研究应当致力于揭示1型糖尿病发生机制,并直接确定轮状病毒是否在胰岛自身免疫反应或1型糖尿病发作之前感染了人类胰腺。
 
Harrison作出结论,“接种轮状病毒疫苗可能对某些儿童具有额外的益处,这是因为它是1型糖尿病的主要预防手段。”
 

DOI: 10.1002/ijc.32690

近日,一项刊登在国际杂志International Journal of Cancer上的研究报告中,来自路易斯安那州立大学的科学家们通过研究发现,一种常用于治疗2型糖尿病的药物—二甲双胍或能有效治疗缺少Nischarin蛋白的癌症。
 
研究者Alahari博士表示,蛋白Nischarin参与了多种机体生物学过程,其能扮演肿瘤抑制子的角色,我们队这种新型蛋白质的研究主要集中在乳腺癌上,这项研究中,我们发现,干扰Nischarin基因或能减缓乳腺的发育,增强肿瘤的生长和转移,同时还会抑制AMPK激酶的激活,AMPK在机体代谢过程中扮演着关键的角色,其被认为是代谢性疾病和某些癌症的治疗靶点,目前研究人员并不清楚二甲双胍的精确作用机制,但其似乎部分是通过激活AMPK的功能来发挥作用的。
 
有临床资料显示,使用二甲双胍策略的糖尿病患者罹患癌症的风险相对较低,但这其中的可能性就是,这种治疗癌症的方法可能被证明是一种有效且尚未证实的治疗机会。研究者表示,二甲双胍能激活AMPK的功能,并强烈抑制并不表达功能性Nischarin蛋白的肿瘤的生长,这就表明,二甲双胍在治疗缺失Nischarin的肿瘤上具有非常大的价值。
 
研究者Alahari说道,相比Nischarin阳性的细胞而言,剔除Nischarin的肿瘤细胞中AMPK的活性较低,而二甲双胍疗法能够在缺失Nischarin的小鼠中有效激活AMPK的表达,同时二甲双胍还能抑制小鼠机体中肿瘤的生长;研究结果表明,干扰Nischarin或能促进乳腺肿瘤的发育,AMPK信号对于Nischarin所介导的乳腺肿瘤的抑制非常重要,且通过二甲双胍所介导的AMPK的激活能够抑制Nischarin缺失小鼠机体中乳腺肿瘤的生长。
 
本文研究结果具有一定的临床意义,因为Nischarin的表达在人类乳腺癌中会频繁下降,尤其是在三阴性乳腺癌患者机体中,且其与乳腺癌患者长期的生存率下降直接相关;最后研究者表示,本文研究结果表明,诸如二甲双胍等特定药物的有效性或会受到Nischarin表达的影响,这也能够帮助识别出能因二甲双胍等疗法获益的患者群体,Nischarin的表达或能作为一种特殊的生物标志物来帮助指导患者的治疗,其能帮助有效识别因AMPK激活疗法而获益的患者亚群。


8. J Endo Soc:新研究可帮助控制糖尿病患者饭后血糖

DOI: 10.1210/js.2019-00222

 
对于糖尿病患者而言,吃饭可能是十分“困难”的体验。吃饭后,如果食物消化所需的胰岛素剂量过多,血糖水平可能会随着食物的消化而飙升或剧烈下降。
 
对此,内分泌学会的糖尿病专家小组希望研究药物,生活方式和技术的进步如何帮助应对餐后血糖水平波动的问题。根据发表在《Journal of the Endocrine Society.》上的建议,需要更多的研究来帮助糖尿病患者设定具体目标。
 
“诸如速效胰岛素,新型药物,更加灵活的胰岛素给药系统和改进的连续血糖监测(CGM)设备等方面的进步,为改善餐后血糖水平管理铺平了道路,但是如何更好地实现餐后血糖水平的调控目标,则有赖于进一步的研究与分析”。佛蒙特州佛蒙特大学医学院的John L. Leahy博士说。
 
在该文章中,作者讨论了需要胰岛素控制餐后血糖水平的糖尿病患者的相关需求。
 
饭后血糖升高可导致糖尿病患者反应迟钝,导致情绪消极并影响睡眠质量。此外,饭后出现的高血糖读数会加剧个人的恐惧,焦虑,羞耻或绝望感。越来越多的证据还表明,难以控制餐后血糖水平可能导致整体健康状况下降。
 
首先,作者肯定了医疗保健方面的进步,包括速效胰岛素和CGM系统,为管理餐后血糖水平提供了新途径。
 
此外,研究表明,改变生活方式可以有效改善餐后血糖水平。几项小型研究发现,在摄入碳水化合物之前10至15分钟吃蛋白质和/或蔬菜可有效降低血糖水平。饭后花费至少10分钟散步也有助于餐后血糖管理。
 
该小组的一项重要建议是,需要进行更多的研究来帮助确定饭后的目标血糖数量或范围。CGM的广泛性使用提供了收集实时数据的机会。此外,制定其他行为策略和使用新药物可以帮助糖尿病患者更好地控制餐后血糖。“我们需要继续制定和严格测试干预策略,保证其对于餐后血糖水平的管理是安全,有效和实用的。”Leahy说道。

DOI: 10.1074/jbc.RA119.009049


最近,根据来自康奈尔大学的研究人员的一项最新成果,他们发现了人体如何代谢糖分子的关键步骤,这一发现为治疗和预防心脏病、肥胖症以及2型糖尿病带来了新的希望。
 
在这项研究中,康奈尔大学营养科学助理教授Martha S. Field领导的研究者们通过鉴定两种将赤藓糖转化为赤藓糖醇的酶,进一步表征了人类的代谢途径。该反应代表了人类代谢中葡萄糖向赤藓糖醇转化的最后一步。
 
该论文的资深作者Field博士说:“人们日常饮食中含有水果,蔬菜和豆类,因此不可避免地会摄入糖醇。”了解人体如何制造糖醇,为治疗和预防心脏病和2型糖尿病开辟了一系列新的可能性。
 
先前的研究表明,血浆中赤藓糖醇水平的升高与未来脂肪储存和体重增加有关,因此赤藓糖醇可作为体重增加,可能的心脏病和糖尿病的早期生物标志物。
 
“这提出了一个问题:血浆中赤藓糖醇水平的升高是否是体重增加的因果关系,如果是的话,这种新发现的新陈代谢是否可以成为我们抗击肥胖的新途径?”要想解决这一问题,还有待于进一步的深入研究。


10. Diabetic Med:低强度干预措施可有效缓解糖尿病患者症状

DOI: 10.1111/dme.14122


最近,由剑桥大学领导的一项研究表明,对于被诊断出患有II型糖尿病后的最初五年内体重减轻10%或更多的患者来说,他们的疾病会得到最大程度的缓解。
 
研究结果表明,不需要密集的生活方式干预或极端的卡路里限制,即可从疾病中康复。
 
2型糖尿病影响全世界4亿人,糖尿病患者患心脏病,中风,失明和截肢的风险也都会有所提高。虽然可以通过积极的生活方式改变和药物治疗来控制该疾病,但通过限制卡路里摄入以及降低体重也能够达到恢复正常的目的。
 
然而,几乎没有证据表明人们通过进行强度较低的干预措施也可以达到相同的效果。为了回答这个问题,由剑桥大学的研究人员领导的一个小组研究了ADDITION-Cambridge试验的数据,其中囊括了867名40至69岁的新诊断糖尿病患者。
 
研究人员发现有257名参与者(30%)的参与者的疾病严重程度在五年的随访中有所缓解。与保持相同体重的人相比,在诊断后的头五年内体重减轻10%或以上的人获得缓解的可能性高达两倍。
 
公共卫生和初级保健部的Hajira Dambha-Miller博士说:“一段时间以来,我们已经知道可以通过采取高强度措施(例如强行减肥计划和严格限制卡路里)可以达到使糖尿病缓解的目的。”
 
“这些干预对个人来说可能是非常具有挑战性的,并且难以实现。但是,我们的结果表明,至少五年内,通过低程度的干预措施,也能够有效降低糖尿病的严重程度,因此对许多人来说更容易实现。”(生物谷Bioon.com)
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