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时隔五年,再次发现糖尿病治疗新靶点,主要研究人员从一作变成通讯作者

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目前全球肥胖呈高发趋势,且肥胖会引起多种代谢综合征,如 2 型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)等,严重危害人类健康。

现阶段临床治疗中,病人能够通过口服降糖药控制血糖,但近几年在 2 型糖尿病治疗中,降糖药出现无法有效控制血糖稳态的情况。而一旦血糖无法控制,大量的并发症随之而来,严重影响患者及家属的生存质量。

同时,目前临床上没有有效阻止胰岛 β 细胞死亡的药物,已有的促胰岛素分泌激素,也因为被证实有加速胰岛 β 细胞死亡的缺点,而无法作为药物使用。

因此现阶段,急需寻找有效阻止 2 型糖尿病发病进程,促进胰岛素分泌的靶点及药物。

Dana-Farber 癌症研究所 Bruce Spiegelman 博士研究团队 2014 年于 Cell 发表《Adipsin Is an Adipokine that Improves β Cell Function in Diabetes》文章,发现脂肪因子 Adipsin 通过合成多肽类 C3a,增强胰岛素分泌。


图片来源:Cell


2019 年 11 月 7 日,上文 cell 的第一作者 James C. Lo 博士以通讯作者身份,在 Nature Medicine 杂志发表《Adipsin preserves beta cells in diabetic mice and associates with protection from type 2 diabetes in humans》文章,在已有研究基础上,进一步揭示 Adipsin/C3a 的抗 2 型糖尿病机制是通过抑制 Dusp26 磷酸化,增加 Dusp26 在胰岛 β 细胞的表达,减少核心 β 细胞识别基因,进而使其对细胞死亡不敏感,为 2 型糖尿病治疗提供新靶点。

同时,用人类大数据样本证实,血清中高 Adipsin 水平,与糖尿病低发病率相关。



图片来源:Nature Medicine


主要研究内容


Adipsin 具有显著的抗糖尿病作用。研究团队首先将小鼠胰岛移植到小鼠眼部前房,以便实时观察胰岛情况,并通过腺相关病毒过表达 Adipsin 以验证其在胰岛素分泌中的作用。

研究人员发现,移植的糖尿病经典模型小鼠 db/db 胰岛,在同时给予过表达 Adipsin 时,可显著恢复高血糖,且 4 个月后,其指标与正常小鼠接近;同时,在 2 - 3 个月时,可显著提高禁食时胰岛素水平。



图片来源:Nature Medicine


随后,研究团队发现,Adipsin 可显著阻止糖尿病小鼠胰岛萎缩,增强胰岛素分泌,缓解胰高血糖症。随后,研究人员通过免疫组化及 TUNEL 染色等实验证实,Adipsin 通过抑制胰岛 β 细胞死亡,而非影响胰岛 β 细胞死亡分化,发挥胰岛 β 细胞保护作用。


图片来源:Nature Medicine


研究人员随后发现,Dusp26 是 Adipsin 抗糖尿病的作用的下游靶点。

2014 年 Cell 杂志已经证实,Adipsin 可促进 C3a 合成,发挥胰岛 β 细胞保护作用。

因此,研究团队接下来更深入探讨 Adipsin/C3a 作用的具体机制,他们首先分离过表达 Adipsin 及对照病毒的 db/db 小鼠胰岛,通过 RNAsequencing 技术,进行转录组测序分析,发现 Dusp26 分子显著下调。


图片来源:Nature Medicine


Dusp26 抑制剂 NSC­87877 也具有良好的降糖作用。

此外,该团队证实,Dusp26 的磷酸酶选择性抑制剂 NSC­87877,可显著降低糖尿病小鼠血糖。在人类胰岛中给予 NSC­87877 后,同样呈现显著的胰岛保护作用,揭示 Dusp26 靶点具有明显的 2 型糖尿病药物治疗和临床转化意义。


图片来源:Nature Medicine


最后,研究团队发现,从 Framingham Heart 招募 6686 位实验参与者,通过数据分析发现,血清中较高的 Adipsin 水平,与低糖尿病发病率相关,同时,未来糖尿病发病率也较低;而相反的是,在肥胖人群中,常常伴随着血清高 Adipsin 水平。

此外,亦发现血清 Adipsin 和皮下脂肪及胸腔脂肪含量相关,却与内脏脂肪含量无关。


图片来源:Nature Medicine


研究亮点分析


该研究进一步揭示了脂肪因子 Adipsin 增强胰岛素分泌的具体机制,即 Adipsin/C3a 抑制 Dusp26 表达,保护胰岛 β 细胞。

首次提出 Dusp26 可作为 2 型糖尿病治疗靶点,并证实通过药理学方法抑制 Dusp26,可改善高血糖症状,保护胰岛 β 细胞,为当前临床治疗中,尚无有效阻止胰岛 β 细胞死亡的药物的情况,提供了新靶点和新思路。

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