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 來源：生物谷標簽：掌上醫(yī)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型一起形成，其中胰島是體內(nèi)調(diào)節(jié)血糖的控制中心。

　　一種簡單而又優(yōu)雅的策略有望治療1型糖尿病：在病人體內(nèi)，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，為了誘導這種轉化，全世界的科學家們已利用干細胞或成體細胞嘗試過多種方法。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，然而能夠成功實現(xiàn)這一點的化合物是缺乏的。

　　奧地利科學院CeMM分子醫(yī)學研究中心小組領導者StefanKubicek及其團隊最終取得領先：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，他們證實青蒿素可促進這種轉化。利用一種經(jīng)過特殊設計的全自動化測試方法，他們測試了一個代表性的藥物文庫對體外培養(yǎng)的α細胞的影響，結果發(fā)現(xiàn)這種抗瘧疾藥物能夠達到要求。StefanKubicek解釋道，“通過我們的研究，我們能夠證實青蒿素改變產(chǎn)生胰高血糖素的α細胞的表觀遺傳程序，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型一起形成，其中胰島是體內(nèi)調(diào)節(jié)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。表觀遺傳主調(diào)節(jié)因子Arx被鑒定為在這種轉化過程中發(fā)揮著關鍵性作用的分子。

　　StefanKubicek說，“Arx調(diào)節(jié)著很多在α細胞的功能性中發(fā)揮著至關重要作用的基因。我們的合作者PatrickCollombat團隊之前的研究已證實對Arx進行基因敲除會導致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察到---完全不清楚的是，來自周圍的細胞或者甚至遠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Arx缺失足以改變α細胞身份，而并不依賴于體內(nèi)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(xiàn)青蒿素發(fā)揮著與Arx缺失相同的效果。通過與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作橋尾蛋白（gephyrin）的蛋白上，其中橋尾蛋白會激活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）證實在模式小鼠體內(nèi)，注射GABA也導致α細胞轉化為β細胞，這提示著這兩種物質靶向相同的機制。

　　除了這些細胞系實驗之外，這種抗瘧疾藥物的效果也在模式生物中得到證實：StefanKubicek團隊和他們的合作者觀察到在糖尿病模式斑馬魚、小鼠和大鼠體內(nèi)，一旦注入青蒿素，就會增加β細胞數(shù)量和改善血糖穩(wěn)態(tài)平衡。鑒于青蒿素在斑馬魚、嚙齒類動物和人類中的分子靶標是非常類似的，對α細胞的影響也將在人體中發(fā)生的機會是較高的。StefanKubicek說，“明顯地，青蒿素的長期影響還需進行測試。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(tǒng)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(xiàn)能夠成為一種全新的1型糖尿病療法的基礎。”

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