Cell子刊:糖尿病治療新靶點——腸免疫系統
日期:2015-04-09 09:00:32
最近一項研究證明,一種常用來治療炎癥性腸道疾病(如克羅恩病)的藥物,可以降低肥胖小鼠的血糖水平,可能將腸道免疫系統確定為治療人類糖尿病一種新的、有效的靶點。同時在Nature Medicine上發表的兩項研究,也發現發現,二甲雙胍和白藜蘆醇可分別激活小腸中被稱為AMPK和Sirtuin 1的分子,并觸發一種涉及腸道、腦和肝臟的神經元網絡,降低血糖。相關閱讀:Nat Med同期兩項糖尿病重要成果。
加拿大多倫多綜合研究所(TGRI)糖尿病研究組的科學家Dan Winer,帶領實驗室工作人員,連同他的孿生兄弟、本文共同通訊作者Shawn Winer,共同完成了這項研究。Dan Winer指出:“這些結果是新穎和重要的,因為我們將腸道中的免疫系統確定為一個新的血糖控制因子。這為肥胖及其并發癥(如高血糖)的研究,打開了整個腸免疫學領域。”
他們的研究結果以“Regulation of Obesity-Related Insulin Resistance with Gut Anti-inflammatory Agents”為題,四月七日發表在國際著名期刊《細胞代謝》(Cell Metabolism)。
肥胖,尤其是腹部或腰部周圍肥胖,會增加2型糖尿病的患病幾率。許多科學家一直都在探索的問題是:為什么肥胖會導致胰島素抵抗?在以前的工作中,Winers表明,腹部脂肪內的免疫細胞會導致“促炎癥”化學物質的釋放,使機體對胰島素的敏感性降低,胰島素是調節血糖水平的激素。這被稱為胰島素抵抗——2型糖尿病的一個主要觸發因素。
在這項研究中,研究焦點從脂肪轉移到腸道,Winers發現,喂食高脂肪、高熱量飲食的小鼠,比正常小鼠有更多的炎性免疫細胞和更少的調節細胞(會促進結束免疫反應細胞)。研究人員在14名人類受試者中發現了同樣的結果,其中七人為肥胖者。高脂飲食會誘導腸道免疫細胞的炎癥改變,從而擾亂免疫平衡,反過來這又引發化學反應,破壞腸壁,使細菌的產物泄漏進入血液。這種泄漏會促成胰島素抵抗,這時細胞不再能夠響應并有效利用胰島素來穩定血糖。
Shawn Winer解釋說:“如果我們能在這個過程剛開始的時候阻斷促炎性免疫細胞,我們就可以更有效地治療這種疾病。通過重新關注腸道,我們開辟了更多的治療選擇,因為我們已經有許多批準的藥物可用于治療炎癥性腸病。”
然后,研究人員用5-ASA(美沙拉嗪,常用來治療炎癥性腸病的藥物)治療肥胖小鼠的腸道炎癥。他們發現,該藥物可逆轉胰島素抵抗,并使小鼠的血糖明顯降低,接近于正常水平。
Dan Winer說:“通過使用這種藥物,我們發現,我們可以預防小鼠的2型糖尿病。如果這種藥物在人身上也起作用,那么它就能改變糖尿病預防和治療的整個領域。”他還指出,一些針對腸道的藥物局部作用于腸道,對身體的其他部分的副作用和吸收最小。
超過二百萬的加拿大人患有糖尿病。目前,糖尿病患者通過飲食、鍛煉、抗糖尿病藥或注射胰島素(通常是一天幾次)來降低血糖,必須定期監測血糖水平。高血糖可引起眼睛、神經和腎臟的傷害,并增加心臟病中風、失明、勃起功能障礙、足部問題和截肢的風險。世界各地的許多實驗室都在尋找可替代的有效方法來降低血糖水平,因為高血糖會導致嚴重的并發癥。目前的研究結果指出了糖尿病治療的新靶點——腸道變化,可通過新的、副作用最小的治療方法靶定。
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