Cell重磅:维生素D竟能用来治疗糖尿病?
今日,顶尖学术期刊《细胞》上刊登了一项重量级研究。来自Salk Institute的大牛Ronald Evans教授及其团队发现,常见的维生素D竟给糖尿病带来了崭新的治疗思路!
▲参与本研究的部分科学家。前排左起:Nanhai He,Gabriela Estepa,Ron Evans,Ruth Yu;后排左起:Eiji Yoshihara,Michael Downes,Weiwei Fan,Zong Wei(图片来源:Salk Institute)
众所周知,糖尿病是一类严重的代谢类疾病。据统计,中国有1.1亿名糖尿病患者,约占中国成年人总数的十分之一!随着人口的逐渐老龄化,倘若不改变饮食结构与生活作息,糖尿病患者的数字还将继续猛增。
2型糖尿病是最常见的糖尿病类型,占总病例数的90%。在炎症与胰岛素耐受的作用下,这些患者的胰岛β细胞会出现胰岛素分泌缺陷与内质网应激(ER stress)等问题,最终导致细胞死亡,推动疾病进展。尽管胰岛β细胞是糖尿病发病的核心,目前的大部分糖尿病疗法依然只着力于降血糖,鲜有直击β细胞病变的疗法。
我们知道,维生素D对骨骼的生长有重要作用。但在近年,大型流行病学的数据表明,血液里的维生素D水平越高,糖尿病风险就越低。此外,人们也逐渐意识到,维生素D有着一定的抗炎作用。它会是糖尿病治疗的新天地吗?
▲维生素D会是治疗糖尿病的新天地吗?(图片来源:Pixabay)
为了检验这个想法,Evans教授及其团队设计了一系列实验。他们很快发现,在体外坏境下,维生素D受体对于β细胞的功能维持不可或缺。
“我们知道糖尿病是由炎症引起的,” Evans教授说道:“在这项研究中,我们发现维生素D受体是炎症与β细胞生存的重要调节者。”
这背后有着怎样的机理呢?原来在通常情况下,维生素D受体会与BRD9蛋白相结合,让染色质处于“关闭”状态。而一旦维生素D与其受体结合,后者就会把BRD9一脚踢开,转而和BRD7结合。这能“打开”染色质,促进一系列基因表达。研究人员们相信,这些基因有助于抗炎症反应。换句话说,维生素D受体就像是一个开关,决定了β细胞里何时能启动抗炎反应。一旦开关被打开,就能提高β细胞的生存力。
▲本研究的图示(图片来源:《细胞》)
“这项研究最开始是观察维生素D在β细胞里的作用。流行病学研究表明,血液中维生素D浓度越高,患者的糖尿病风险越低,但我们之前一直不知道背后的机理。”本研究的第一作者Zong Wei博士说道。如今,这支研究团队给我们提供了一个可靠的解释。
但这还不是故事的全部。Zong Wei博士也指出,仅靠维生素D还不能很好地保护β细胞。但(维生素D与β细胞)这一联系为我们提供了崭新的治疗思路。
从机理上我们可以看出,如果能增强维生素D受体的活性,就能更好地利用这一通路带来的抗炎反应。于是,这群科学家做了两件事:首先,他们使用了一类叫做卡泊三醇(calcipotriol)的维生素D类似物,它与维生素D受体结合良好,能起到配体的作用;其次,他们寻找到了一种BRD9抑制剂,防止其与维生素D受体结合。双管齐下,维生素D受体的活性有了大幅提高,极大减少了炎症反应,β细胞的功能也得到了保护。
▲治疗前(左图),小鼠的β细胞(红色)受损严重;治疗后(右图),小鼠的β细胞状况有明显改善(图片来源:Salk Institute)
这可不仅仅是在培养皿中取得的结果!在罹患糖尿病的小鼠中,这套治疗同样能重塑β细胞的功能,改善血糖水平。“激活维生素D受体能诱导抗炎基因的功能,帮助细胞在压力环境下存活。”该研究的另一名通讯作者Michael Downes博士评论道。
在确认这款分子组合的安全性后,研究人员们期望能在未来进行人体试验,检验这一疗法的有效性。倘若一切顺利,利用维生素D来协助根治糖尿病,将不再是梦!
参考资料:
[1] Vitamin D Switches BAF Complexes to Protect β Cells
[2] Boosting the effects of vitamin D to tackle diabetes
维生素D:一种假的维生素及其不存在的功效
伦敦国王学院(King's College London)遗传流行病学教授 Tim Spector 指出,维生素 D 绝非多多益善。许多新研究证实健康人补充维生素 D 没有益处,而且按现在的观点,它并不是一种维生素,而更像是激素。
图片来源:Pixabay
来源 The Conversation
撰文 Tim Spector
翻译 赵晓楠
审校 戚译引
在维生素被发现一个世纪后,我们仍然对其情有独钟,在美国和英国有一半人在服用补充剂。其中“阳光维生素”维生素 D 最受欢迎,它被证实的对人体的好处也最多。包括英国在内的各国政府均表示,维生素 D 对健康有益的证据令人信服,每个成年人一年中至少需要服用这种补充剂六个月。
维生素 D 最初在维多利亚时代被用于治疗城市贫困地区的儿童佝偻病,现在被常规用于预防和治疗脆性骨病(骨质疏松症)和骨折。还有一系列观察性研究认为它和 100 多种常见疾病风险的降低有关,从抑郁症到癌症。
最近,关于维生素 D 对预防骨折是否有益的历史最大规模临床研究发表在《英国医学杂志》(BMJ)上,研究数据来自众多国家的 23 个群体,涵盖了超过 50 万人和大约 18.8 万例骨折。由于维生素 D 水平受到基因的强烈影响,研究人员使用遗传学标记来评估维生素 D 血液水平。这种方法称为孟德尔随机化(Mendelian randomisation),能够避免观察性研究的正常偏差,例如混淆疾病起因和后果,或者受到其他相关健康行为(所谓“混杂因素”)的影响。
研究结果显示,一生中的维生素 D 水平与骨折风险之间并无关联。这项最新研究与政府对公众的建议相矛盾,却与早期大量的临床试验相符。
2014 年,对 31 项维生素 D 补充剂试验的回顾和荟萃分析发现,维生素 D 对所有骨折均无影响。我们对维生素 D 益处的坚定信念很大程度上来自于上世纪 80 年代对疗养院补充剂的研究,这些研究从未经过重复,而且很可能存在缺陷。
在更晚的一项对 50000 多名老年人的 33 项随机试验的荟萃分析中,补充钙或维生素 D 对骨折的发生率没有影响,对提升肌肉力量和运动能力也没有明显的益处。
所以,如果所有的数据都表明维生素 D 不能预防骨折,为什么还要担心那些血液中维生素水平低的人呢?维生素 D 缺乏已成为一种现代流行病,据报道,五分之一的英国和美国人口维生素 D 水平较低,他们真的更容易感染其他疾病和癌症吗?
“维生素 D 缺乏”是个伪命题
关于维生素 D 缺乏的定义还未达成共识。在没有国际标准的情况下,缺乏水平是任意评定的,而且在美国,不同计量单位的使用也造成了混乱。维生素 D 的 “正常”水平为每升血液中 50 到 80 纳摩尔(nmol)不等,但最近的一些研究认为 30 nmol 已经足够。
虽然临床上定义的维生素 D 缺乏(<10 nmol)通常是明确的,但错误地将数百万人贴上维生素 D 缺乏的标签会造成心理压力和过度用药。大多数人认为钙和维生素 D 是安全的,服用越多越好。但是当有研究表明钙补充剂不仅无法预防骨折,还可能导致心脏疾病,我的临床实践也发生了改变。这类补充剂的处方数量也在下降。
维生素 D 是脂溶性的,所以高浓度的维生素 D 可以在体内积聚。虽然补充剂的推荐剂量通常是适中的(10 微克或 400 国际单位(IU)),但是有些人还会摄入鱼肝油胶囊、强化牛奶、橙汁、面包等其他来源的维生素 D,所以会不可避免地过量服用。更令人担忧的是,人们越来越多地在互联网上购买 4000-20000 IU 的高剂量补充剂。
在我的诊所和其他地方,血液中维生素 D 含量过高(超过 100 nmol)的患者已经很常见,过量导致中毒的报道也越来越多。一些随机试验表明,血液中维生素 D 含量高或服用大剂量维生素 D(超过 800 IU)的患者意外增加了摔倒和骨折的风险。维生素 D 绝非安全。
维生素 D 也不应该被建议在其他情况中使用,对 137 种疾病发表的阳性研究都被认为是伪造的。人们普遍认为维生素 D 补充剂可以预防心血管疾病,但荟萃分析和大规模的遗传学孟德尔随机化研究排除了这种可能性。
你可以从食物和阳光中获取足够量的维生素 D。| 图片来源:Pixabay
假性疾病
我们创造了一种伪疾病,并且这一概念得到了维生素公司、患者团体、食品制造商、公共卫生部门和慈善机构的推广。每个人都相信神奇的维生素药片,并觉得“它们正在起作用”。
尽管维生素 D 备受推崇,它在今天其实不应该被称为维生素,因为人体可以在皮肤合成维生素 D,而且它属于一种类固醇前体。(编者注:维生素 D 的活性形式被称为骨化三醇,是一种类固醇激素,在调节血钙与血磷浓度方面有着重要作用。)健康人应该每天从少量阳光中以及鱼、油、蘑菇和乳制品等食物中摄取维生素 D,而不是依赖冒名顶替的药品。
我们还应相信,几千年的演化使我们能够应对冬季维生素 D 水平的自然下降,不会轻易令我们的四肢折断。大约有一半的人每天服用维生素,这样做没有任何益处,而且越来越多的证据显示其有害。世界范围内在加工食品中添加未经控制的维生素的趋势现在受到强烈质疑。
虽然维生素 D 在医学中仍发挥着非常有限的作用,用于治疗严重缺乏或卧床不起的患者,但我们其他人应该避免用这种类固醇来“治疗”这种伪疾病,并养成健康的生活方式、多晒太阳。更重要的是,节省金钱和精力,吃点富含营养的“真正的食物”。
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