Cell發表糖尿病突破性成果：用青蒿素讓細胞生產胰島素

日期：2016-12-05 09:28:04

青蒿素數十年來一直被用于治療瘧疾。現在科學家們發現，青蒿素還能使胰腺中生產胰高血糖素的α細胞轉變為β細胞。這項發表在Cell雜志上的研究，為人們提供了一條治療1型糖尿病的簡單策略。

“青蒿素可以改變α細胞的表觀遺傳學程序，誘導深遠的生化功能改變，”文章通訊作者Stefan Kubicek解釋道。

胰腺中的胰島是機體的血糖調控中心，由α細胞、β細胞和其他高度特化的細胞組成。β細胞生產的胰島素可以減少血糖，而α細胞生產的胰高血糖素起相反的作用。不過，這些細胞是靈活多變的。此前有研究顯示，β細胞大量損失之后α細胞可以對其進行補充，而表觀遺傳學主調控子Arx是這個轉變的關鍵。

Arx調控許多對α細胞功能至關重要的基因，敲除Arx會使α細胞轉化為β細胞。為了排除環境對細胞的影響，研究人員設計了特殊的α細胞和β細胞系。他們證實，缺乏Arx就足以改變α細胞的身份。研究人員還用這些細胞對現有藥物進行測試，發現青蒿素能起到與Arx缺失相同的作用。

研究顯示，青蒿素與蛋白gephyrin結合，gephyrin激活GABA受體，而GABA受體是細胞信號傳導的核心開關。這改變了大量的生化反應，促使α細胞生產胰島素。在Cell雜志同期發表的另一項糖尿病研究中，給小鼠模型注射GABA也能使α細胞轉變為β細胞。這兩種物質很可能靶標同一個機制。

研究人員還在模式生物中展示了青蒿素的效果。研究表明，在糖尿病斑馬魚、小鼠和大鼠中青蒿素能增加β細胞的量并改善血糖內穩態。魚類、嚙齒類和人類的青蒿素分子靶標非常相似，很可能這樣的效果也會在人體內發生。

中國醫學科學院/北京協和醫學院和加州大學圣迭戈分校的研究人員此前發現，去除蛋白Gal3（galectin-3）可以在肥胖和糖尿病小鼠模型中逆轉胰島素抗性和葡萄糖耐受不良。這一重要研究成果于十一月三日發表在Cell雜志上。中國醫學科學院藥物研究所的李平平（Pingping Li）教授是這篇文章的第一作者和通訊作者。

當機體無法有效降低血糖的時候，糖尿病就會悄然發生。多年來糖尿病一直被認為是一種“生活方式病”，其實這種疾病有著牢固的遺傳學根基。VIB/KU Leuven的研究團隊發現，β細胞基因缺陷是兩種糖尿病的共同根源。這項研究發表在三月二十一日的Nature Genetics雜志上。

人們普遍認為，血糖水平主要受胰島素、肝臟和肌肉的影響。然而耶魯大學的科學家們證實，大腦神經元的線粒體也在系統性血糖控制中起到了至關重要的作用。這項發表在Cell雜志上的研究顯示，大腦的一部分神經元能夠感覺到血糖水平的改變，它們的線粒體會隨之做出適應性改變。這種線粒體改變在機體的血糖控制中起到了核心作用。