Cell:對抗糖尿病、炎癥的天然武器
日期:2014-10-11 08:56:19
自Salk研究所和貝斯以色列女執事醫療中心(BIDMC)的科學家們發現了一種在人類和小鼠脂肪中生成的新分子,其可以預防糖尿病。
研究人員證實給予2型糖尿病小鼠這類新脂質可以降低它們升高的血糖。此外,該研究小組還發現在糖尿病高風險人群中這種新脂質的水平降低,表明其有可能可以被用作為代謝性疾病的一種新療法。研究結果描述在10月9日的《細胞》(Cell)雜志上。
像膽固醇一類的脂質通常與健康不良相關聯。然而近年來,研究人員發現并非所有的脂質都對人體有害,比如存在于魚油中的大受吹捧的ω-3脂肪酸。這種新發現的脂質被稱作為脂肪酸羥脂肪酸(fatty acid hydroxy fatty acids,FAHFAs),在糖尿病早期人群中水平較低,在抵抗糖尿病的小鼠體內則水平較高。
論文的資深作者、Salk研究所Clayton肽生物學基礎實驗室教授的Alan Saghatelian教授說:“基于它們的生物學,我們將FAHFAs添加到了有益脂質的小清單中。這些脂質非常不可思議,它們還可以減少炎癥,表明我們有可能為這些分子找到了治療諸如克羅恩病和類風濕關節炎等炎癥性疾病以及糖尿病的機會。”
以往從未在細胞和組織中發現FAHFAs,是因為它們的濃度很低,使得難以被檢測到。利用最新的質譜技術,Saghatelian和論文的另一資深作者、貝斯以色列女執事醫療中心醫學系副主任Barbara Kahn,在檢測Kahn開發出的一種抗糖尿病小鼠模型時發現了FAHFAs。
“我們對這些小鼠進行遺傳改造,使得它們的脂肪中具有更多的糖轉運蛋白Glut4,我們曾證實當這種轉運蛋白低水平時,人們更容易罹患糖尿病,”Kahn說。通過探究這種糖轉運蛋白幫助防止糖尿病的機制,該研究小組注意到小鼠體內更多的脂肪酸合成提高了胰島素活性,因此使得小鼠不太可能形成糖尿病。該研究小組合作找出了相關的脂質。
Saghatelian 說:“在正常小鼠和這些抗糖尿病小鼠之間許多其他的脂質基本上相同,我們看到在抗糖尿病小鼠中這些FAHFA脂質提高了16倍,這很明顯是一個很大的改變。此后,我們利用質譜結合化學合成闡明了它們的結構。實際上我們利用這些技術揭示出了一種全新的分子。”
在確定FAHFAs是一種在正常小鼠和抗糖尿病小鼠之間存在差異的脂質后,他們發現了另一些重要的東西:當小鼠吃下FAHFAs時,血糖水平下降,胰島素水平上升,表明了FAHFAs的潛在治療價值。
為了確定FAHFAs是否也與人類相關,該研究小組在胰島素抵抗(往往是糖尿病的前兆)人群中檢測了FAHFA水平,發現他們的脂肪和血液中FAHFA水平較低,表明FAHFA水平發生改變有可能促成了糖尿病。
Kahn說:“這些脂質的水平增高似乎與小鼠和人類積極的結果相關。我們證實這些脂質通過多種機制起作用。當血糖升高時,例如在餐后,這些脂質迅速刺激了一種激素分泌,該激素向胰腺發送了分泌胰島素的信號。此外,這些新型脂質還直接促進了細胞糖攝入,減少了脂肪組織和全身的炎癥反應。”
研究人員說,這些效應組合起來使得這類脂質具有巨大的治療潛力。除在廣泛的蔬菜、水果和其他事物中以低水平存在,不同于其他的已知有益脂質,FAHFAs可在體內生成并分解。利用一些信號來靶向生成或分解這類脂質的信號通路,有可能能夠控制FAHFA水平。
在這篇新論文中,該研究小組還確定了FAHFAs的結合細胞受體GPR120,其控制了吸收到脂肪細胞中的葡萄糖量。該研究小組認為,提高機體的FAHFAs水平也可能是激活GPR120來治療或預防糖尿病的一條途徑。
Saghatelian 說:“這項研究工作表明了,FAHFA水平改變是從前未知的一種糖尿病新機制。我們希望這項工作能夠指出一些新療法,來改善機體自身管理血糖的方式。”
“由于我們可以在某人形成糖尿病之前檢測到血液中FAHFA呈低水平,這些脂質可以作為糖尿病風險的一種早期標志物。我們想測試看看在糖尿病形成之前恢復這些脂質是否有可能能夠減低風險或是防止糖尿病。”
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