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糖尿病研究重大突破!青蒿素可讓α細胞產(chǎn)生胰島素

2016-12-08 來(lái)源:生物谷  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:在胰腺的胰島中,α細胞和β細胞與至少三種其他的高度特化的細胞類(lèi)型一起形成,其中胰島是體內調節血糖的控制中心。

  一種簡(jiǎn)單而又優(yōu)雅的策略有望治療1型糖尿病:在病人體內,利用新產(chǎn)生的分泌胰島素的細胞替換受到破壞的β細胞。多年來(lái),為了誘導這種轉化,全世界的科學(xué)家們已利用干細胞或成體細胞嘗試過(guò)多種方法。他們的努力已導致人們對參與β細胞發(fā)育的分子機制有了基本了解,然而能夠成功實(shí)現這一點(diǎn)的化合物是缺乏的。

  奧地利科學(xué)院CeMM分子醫學(xué)研究中心小組領(lǐng)導者StefanKubicek及其團隊最終取得領(lǐng)先:在他們最新的發(fā)表在Cell期刊上的一項研究(doi:10.1016/j.cell.2016.11.010)中,他們證實(shí)青蒿素可促進(jìn)這種轉化。利用一種經(jīng)過(guò)特殊設計的全自動(dòng)化測試方法,他們測試了一個(gè)代表性的藥物文庫對體外培養的α細胞的影響,結果發(fā)現這種抗瘧疾藥物能夠達到要求。StefanKubicek解釋道,“通過(guò)我們的研究,我們能夠證實(shí)青蒿素改變產(chǎn)生胰高血糖素的α細胞的表觀(guān)遺傳程序,并且誘導它們的生化功能發(fā)生深刻的變化。”

  在胰腺的胰島中,α細胞和β細胞與至少三種其他的高度特化的細胞類(lèi)型一起形成,其中胰島是體內調節血糖的控制中心。作為β細胞產(chǎn)生的激素,胰島素指示降低血糖,而α細胞產(chǎn)生的胰高血糖素具有相反的影響。但是這些細胞是靈活的:之前的研究已表明在發(fā)生極大的β細胞損失后,α細胞能夠補充產(chǎn)生胰島素的細胞。表觀(guān)遺傳主調節因子Arx被鑒定為在這種轉化過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵性作用的分子。

  StefanKubicek說(shuō),“Arx調節著(zhù)很多在α細胞的功能性中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要作用的基因。我們的合作者PatrickCollombat團隊之前的研究已證實(shí)對Arx進(jìn)行基因敲除會(huì )導致α細胞轉化為β細胞。”然而,這種效應僅在活的模式生物中觀(guān)察到---完全不清楚的是,來(lái)自周?chē)募毎蛘呱踔吝h處的器官的額外因子是否也發(fā)揮作用。為了排除這些因子,Kubicek團隊與來(lái)自諾和諾德公司的JacobHecksherSorensen團隊合作設計特殊的α細胞系和β細胞系以便在與它們的環(huán)境相隔離的情形下分析它們。他們證實(shí)Arx缺失足以改變α細胞身份,而并不依賴(lài)于體內的影響。

  利用這些細胞系,研究人員如今能夠測試他們的化合物文庫,結果發(fā)現青蒿素發(fā)揮著(zhù)與Arx缺失相同的效果。通過(guò)與ChristophBock、GiulioSuperti-Furga和TiborHarkany等人密切合作,他們揭示出青蒿素重塑α細胞的分子作用機制:這種化合物結合到一種被稱(chēng)作橋尾蛋白(gephyrin)的蛋白上,其中橋尾蛋白會(huì )激活GABA受體。隨后,一系列生化反應變化導致胰島素產(chǎn)生。Patrick

  Collombat的另一項發(fā)表在同期Cell期刊上的研究(doi:10.1016/j.cell.2016.11.002)證實(shí)在模式小鼠體內,注射GABA也導致α細胞轉化為β細胞,這提示著(zhù)這兩種物質(zhì)靶向相同的機制。

  除了這些細胞系實(shí)驗之外,這種抗瘧疾藥物的效果也在模式生物中得到證實(shí):StefanKubicek團隊和他們的合作者觀(guān)察到在糖尿病模式斑馬魚(yú)、小鼠和大鼠體內,一旦注入青蒿素,就會(huì )增加β細胞數量和改善血糖穩態(tài)平衡。鑒于青蒿素在斑馬魚(yú)、嚙齒類(lèi)動(dòng)物和人類(lèi)中的分子靶標是非常類(lèi)似的,對α細胞的影響也將在人體中發(fā)生的機會(huì )是較高的。StefanKubicek說(shuō),“明顯地,青蒿素的長(cháng)期影響還需進(jìn)行測試。特別地,人α細胞的再生能力迄今為止仍是未知的。再者,這些新的β細胞必須受到免疫系統的保護。但是我們相信針對青蒿素和它們的作用機制的發(fā)現能夠成為一種全新的1型糖尿病療法的基礎。”

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