作者:李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-22
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新型激素或将根治糖尿病
 
新闻背景:近日,英国《自然》杂志网站报道称,美国生物学家在老鼠肝脏内新发现一种激素,它能够刺激胰腺中胰岛素分泌细胞的生长,并且人体肝脏内也同样存在这种激素。这一最新发现有可能帮助糖尿病人摆脱每天都要注射胰岛素的苦恼。
 
据报道,研究人员通过使用一种结合胰岛素受体并能阻断胰岛素效应的肽,诱导出老鼠体内的抗胰岛素性,从而鉴定出名为betatrophin的激素,这种激素会导致老鼠体内分泌胰岛素的胰腺β细胞的激增。实验表明,注射了betatrophin的8周龄老鼠,体内分泌胰岛素的胰腺β细胞平均增加了17倍。
 
丹麦干细胞中心的行政主任亨瑞克·胜博表示,鉴定出betatrophin能以惊人的效率刺激小鼠β细胞增殖,是一项非常重要的研究发现,它为开展进一步的研究并阐明β细胞增殖的潜在机制提供了起点。
 
■本报记者 李惠钰
 
最为关键的β细胞营养因子
 
糖尿病有着漫长的历史,这种疾病的问题在于患者体内不能利用重要能量——葡萄糖,以致有大量的葡萄糖堆积在血液中,造成血管病变及病菌滋生。胰岛素作为机体内唯一能够降低血糖的激素,其相对和绝对不足则是糖尿病发病的主要原因。
 
胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质,如葡萄糖、乳糖、核糖等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。
 
对糖尿病患者而言,胰岛素分泌的减少也往往与β细胞数量的减少密切相关。病理学研究显示,当患者被诊断为Ⅰ型或Ⅱ型糖尿病时,β细胞数量已分别减少70%~80%和25%~50%。
 
第二军医大学教授孙学军对《中国科学报》记者表示,细胞营养因子往往是维持某一类细胞存活和增殖的关键细胞因子,缺乏这类因子,则会使特异细胞因退化死亡而无法获得必要的补充,最终导致特殊疾病的发生。对于糖尿病而言,如果β细胞营养因子缺乏,也会使β细胞数量不足、功能丧失,最终导致胰岛素分泌不足。
 
越来越多的证据显示,进行性β细胞功能减退直至β细胞功能衰竭,是Ⅱ型糖尿病发生发展的重要机制。β细胞功能障碍在糖耐量受损前就已出现,而且在患者被诊断为Ⅱ型糖尿病并接受治疗后,病情仍会持续发展。β细胞功能障碍是糖尿病病情不断发展的重要原因。
 
随着科学家对Ⅱ型糖尿病治疗的不断探索发现,给糖尿病人注射相同剂量的胰岛素,有的病人血糖明显下降,而另一些病人则效果不明显,因此,胰岛素抵抗就成为糖尿病研究的一个重要领域。
 
在孙学军看来,胰岛素抵抗是胰岛素作用的受体和受体后过程功能不足导致,因此多种设法提高胰岛素受体功能和受体后信号敏感性的药物被先后开发出来。但不幸的是,这些药物总是经常会出现耐受性,给患者和医生带来不小的麻烦。
 
不过,美国科学家的这项最新研究发现,又给糖尿病治疗提供了新的思路和希望。因为科学家发现了一种来自肝脏和脂肪组织细胞分泌的激素,而这种betatrophin激素竟然就是β细胞专用营养因子。
 
糖尿病抑制激素被发现
 
哈佛大学干细胞研究所联合所长道格拉斯·梅尔顿领导的研究团队,能从老鼠肝脏中发现能刺激胰岛素分泌细胞生长的betatrophin,更难得的是,这种激素还如此特别,只对β细胞起作用,而且威力强大。
 
梅尔顿认为,对那些Ⅱ型糖尿病患者来说,1个月注射1次betatrophin,甚至1年注射1次,就能充分减少胰腺β细胞的活性,这样就可以很好地调节他们的血糖浓度,其作用和每日注射胰岛素不相上下。
 
但是,他补充道,更重要的是,由于机体会自己生成胰岛素,这种方法导致的并发症会比较少。他同时也希望betatrophin能帮助Ⅰ型糖尿病病患。另外,科学家也希望能尽快在年龄更大的老鼠身上重复同样的实验。
 
可以说,晚期β细胞功能的衰退是导致人罹患Ⅱ型糖尿病的罪魁祸首。在老鼠和人的胚胎期和新生儿期,胰腺β细胞会快速增殖,但是,一旦老鼠和人进入成年期,其生长速度就会显著下降。
 
在孙学军看来,betatrophin这一重要细胞营养因子的发现,使人们对β细胞的生存和增殖的基本生理条件有了更全面的认识,而且显然可以从这个角度提供一种治疗糖尿病的新思路。另外,从治疗意义上看,可以通过促进自身分泌胰岛素的细胞数量增加,纠正糖尿病胰岛素不足的问题,甚至有可能从根本上解决部分糖尿病治疗的问题。
 
“这一发现应该可作为2013年生物医学领域的重要发现之一,也可算作DNA双螺旋结构发现60周年的最好献礼了。”孙学军说。
 
诸多问题待解
 
不过,虽然这项最新研究发现着实令人激动,但孙学军认为,也不要太过于乐观。因为关于这一营养分子的许多问题仍需要进一步解决。
 
例如,研究发现betatrophin来自肝脏和脂肪细胞,那么调节这种分子合成的因素是什么?胰岛素是否可以反馈抑制这种分子的基因和蛋白表达?这种分子又是通过怎样的具体作用方式来促进β细胞的生存和增殖的?另外,这种激素分子是否存在不同类型?不同类型之间又是否存在不同的作用方式?
 
孙学军表示,有的内源性分子,如胰岛素可以作为药物使用,但更多生物活性分子由于存在生物降解途径而无法作为药物使用,那么就需要开发出具有长效作用的替代分子,或者通过阻断这种分子的降解途径而维持内源性分子的作用强度。
 
因此,在他看来,作为一种新发现,该项研究所确定的激素分子具有很强的理论意义,也将会引发一系列后续研究,甚至出现多种针对这一系统药物的开发。
 
“无论如何,作为一种新发现,理论意义不言而喻,但是否可以针对这一发现开发出具有应用价值的药物则存在许多不确定因素。不过既然已经确定了这一现象,这些问题不久将逐渐明确。”孙学军说。
 
《中国科学报》 (2013-05-22 第5版 生物周刊)
 
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