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产生胰岛素的β细胞(红色),显示出衰竭的迹象(黄色和绿色)。图片来源:Lo Lab1987年,美国Dana-Farber癌症研究所和哈佛医学院教授Bruce Spiegelman首次发现了脂肪因子adipsin,并证实它是免疫系统的一个组成。脂肪细胞将adipsin分泌到血液中,通过不断循环来影响各种代谢和免疫功能。2014年,Spiegelman教授团队又发现adipsin在控制胰腺生成胰岛素方面的作用。近日,发表在《Nature Medicine》上的这项研究再次表明,adipsin有助于保护分泌胰岛素的胰腺β细胞,使其不受2型糖尿病的破坏。在中年人群中,血液中较高水平的adipsin也与2型糖尿病的保护有关。这项研究可能对靶向和保护β细胞的2型糖尿病疗法产生影响。该研究通讯作者、美国康奈尔大学威尔康乃尔医学院医学和药理学助理教授、纽约长老会医院心脏病学家James C. Lo说:“与2型糖尿病相关的一个大问题是β细胞停止正常工作并逐渐死亡。目前一些靶向β细胞的药物具有副作用,例如使血糖水平降低过多。此外,尚无有效的治疗方法来防止β细胞损失。2型糖尿病患者必须注射胰岛素以维持血糖水平稳定。”已知adipsin在刺激β细胞分泌胰岛素方面发挥了作用,该团队猜测,这种蛋白质很可能成为2型糖尿病的潜在疗法。为了探索这一理论,研究团队首先进行了一项研究,他们提高了2型糖尿病小鼠的adipsin水平,并发现adipsin对糖尿病具有长期的积极影响,可以改善血糖和增加胰岛素水平,同时有助于预防β细胞死亡。Lo说:“我们通过小鼠研究发现,血液中更多的adipsin可以更好地控制糖尿病。”
Lo和纽约西奈山伊坎医学院的同事们还在实验室中研究了人类β细胞,并确定adipsin激活了一种名为C3a的分子,该分子保护并支持β细胞的功能。通过进一步研究发现,C3a抑制一种名为DUSP26的磷酸酶,该酶会破坏β细胞并导致它们死亡。研究人员随后直接阻断了人类β细胞中DUSP26的活性,并发现这可以保护β细胞免于死亡。同样,当它们抑制小鼠DUSP26的活性时,β细胞变得更健康,可以更好地分泌胰岛素。研究第一作者、Lo实验室的博士后研究员Nicolás Gómez-Banoy说:“我希望,无论是adipsin还是阻断DUSP26的疗法,都可以防止2型糖尿病患者β细胞的衰竭,并为他们的治疗需要注射胰岛素。”为了更好地了解adipsin如何影响人类健康,该团队与哈佛医学院和麻省总医院的研究人员合作,对参与Framingham心脏研究的5570名参与者进行了评估了,该研究正在马萨诸塞州进行。研究人员发现,血液中adipsin水平较高的人未来患糖尿病的几率低于水平较低的人。与最低水平的人相比,adipsin水平最高的人糖尿病发病率降低了50%以上。此外,adipsin水平与皮下脂肪量相关,而与内脏脂肪无关,皮下脂肪只存储在皮肤下,内脏脂肪则存储在腹部。Lo说:“大多数人认为脂肪与一些不好的东西有关来,但事实远比这复杂。与内脏脂肪相比,皮下脂肪更加有益,甚至对身体具有保护作用。我们还需要进一步研究以确定人体内较高的adipsin水平是否可以保护他们免受糖尿病的伤害,以及提升adipsin水平能否降低特定人群患糖尿病的风险。”Lo的研究团队目前正在研究靶向和阻断β细胞中DUSP26的产生是否能成为药物开发的新途径。参考文献:
1.Adipsin: a circulating serine protease homolog secreted by adipose tissue and sciatic nerve
DOI:10.1126 / science.3299705
2.Adipsin Is an Adipokine that Improves β Cell Function in Diabetes
DOI: 10.1016/j.cell.2014.06.005
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