猴塞雷

科学观察员
科学赐予人类相信真理的力量

血糖的小幅升高会引起胰岛素生成细胞的巨大变化

血糖的小幅升高会引起胰岛素生成细胞的巨大变化

在糖尿病患者中,胰腺中产生胰岛素的“β细胞”群不能产生足够的激素来保持健康,他们的血糖水平会上升。或许并不令人意外的是,这些细胞的功能与正常血糖水平的人非常不同。

令人惊讶的是,当血糖水平几乎没有升高,但仍在糖尿病前期的范围内时,细胞行为的变化就开始发生了。医学博士戈登·威尔是乔斯林糖尿病中心的高级研究员和高级医师,他说:“这些轻微的高浓度葡萄糖足以使细胞产生混乱。”

在最近发表在《分子代谢》杂志上的一篇论文中,Weir的实验室公布了大量关于细胞在血糖水平轻微升高时的表现的新数据。这项研究为“葡萄糖毒性”效应提供了重要的补充证据,这种效应有助于驱动1型和2型糖尿病的发展。

Weir的实验室研究了血糖水平略有升高的实验鼠体内的β细胞,发现基因表达的变化不仅影响细胞的功能,还会影响细胞分裂和生长的能力,以及它们对自身免疫和炎症的脆弱性。

Weir是哈佛医学院的医学教授,他长期以来一直在研究一种令人困惑的2型糖尿病现象——第一阶段的胰岛素释放,以及随着病情的发展,这种释放是如何停止的。

Weir解释说,对于血糖水平正常的健康人来说,身体对葡萄糖的反应很快,胰岛素分泌会激增。他说:“如果你的血糖水平稍高,超过100mg /dl,甚至还不是糖尿病,那么第一阶段的胰岛素释放就会受损。”“当含量超过115毫克/分升时,它就消失了。所以几乎所有的细胞对急性刺激都没有反应。”幸运的是,这些细胞最终会清醒过来,并对其他刺激做出足够好的反应,从而将血糖控制在糖尿病前期的范围内。

在早期的研究中,Weir和他的合作者研究了这一现象,他们用大鼠做了手术,使之产生轻微的高血糖水平,结果发现大鼠的β细胞分泌较少的胰岛素。在他们最新的实验中,乔斯林团队采用了同样的方法,并采用了强大的“RNA测序”方法,揭示了beta细胞的基因表达模式,无论是在手术后四周还是十周。“我们发现了令人难以置信的基因表达变化,葡萄糖含量越高,变化越严重,”Weir说。

不出所料,参与胰岛素分泌的基因在细胞中高度活跃。更引人注目的是新发现的基因表达的改变,这可能使细胞更脆弱。其中一些变化与细胞生长有关——健康的β细胞可能通过复制自身来应对血糖水平的升高,但这些细胞在试图分裂时被卡住了。此外,细胞中与细胞炎症和自身免疫相关的基因表达也存在许多差异。

在1型糖尿病中,被称为“T细胞”的免疫细胞开始杀死β细胞,血糖水平开始缓慢上升。Weir的研究小组发现,在葡萄糖水平稍高的大鼠中,β细胞中与T细胞相互作用有关的一些关键基因的表达显著增加。这种效应可能使β细胞成为自身免疫攻击的更好目标,从而加速疾病的发展。

Weir说,这一发现可能有助于理解患者在被诊断为1型糖尿病之前通常会经历的细胞快速死亡。它也可能揭示一些人在诊断后经历的“蜜月期”,在这个时期,他们的血糖水平相对容易控制。他说,在此期间,如果胰岛素治疗能使剩余的β细胞恢复到只有轻微升高的葡萄糖水平,细胞就能更好地工作。

Weir说,随着2型糖尿病的发展,葡萄糖中毒也可能导致第一阶段胰岛素释放的减少。免疫学家经常将这种损失归咎于β细胞的炎症,但其他研究表明,这些细胞中只有不到一半出现了炎症。Weir说:“因此,这些没有炎症迹象的细胞最终无法正常分泌。”“我们认为这些较高的葡萄糖水平造成了问题。”

血糖升高在2型糖尿病中所起作用的更多证据来自于接受胃旁路手术的糖尿病“治愈”并恢复到健康血糖水平的人群。“他们的第一阶段胰岛素释放也会马上恢复正常,这与我们的假设完全吻合,”他说。

猴塞雷 版权所有,未经允许不得转载:猴塞雷 » 血糖的小幅升高会引起胰岛素生成细胞的巨大变化
分享到: 更多 (0)

猜你也想读下面的文章: