簡介:在健康人中,通過兩種激素的相反作用,血液中的葡萄糖濃度保持在最佳水平,胰島素和胰高血糖素.胰腺中的β細胞產生胰島素,刺激身體周圍的細胞從血液中提取葡萄糖。胰腺中的其他細胞,稱為α細胞,產生胰高血糖素,增加肝臟釋放到血液中的葡萄糖量。那么將α細胞轉化為β細胞能治療糖尿病嗎?
在健康人中,通過兩種激素的相反作用,血液中的葡萄糖濃度保持在最佳水平,胰島素和胰高血糖素.胰腺中的β細胞產生胰島素,刺激身體周圍的細胞從血液中提取葡萄糖。胰腺中的其他細胞,稱為α細胞,產生胰高血糖素,增加肝臟釋放到血液中的葡萄糖量。那么將α細胞轉化為β細胞能治療糖尿病嗎?
阻斷胰高血糖素受體
前期研究在小鼠體內,一種阻止肝細胞膜中胰高血糖素受體的合成或“單克隆”抗體可以恢復正常血糖水平。然而,目前還不完全清楚這是如何運作的。
現在,達拉斯德克薩斯大學西南醫學中心的一個研究小組發現,阻斷胰高血糖素受體可以間接將胰腺中的α細胞轉化為β細胞。
新產生的β細胞產生胰島素,這有助于降低血液中的葡萄糖水平。
目前,一些糖尿病患者使用胰島素注射器或泵來調節血糖水平,但這些治療方法并不完美。
盡管患有1型或2型糖尿病的人“盡最大努力控制血糖,但它在一天中波動很大,即使是最先進的泵也是如此,”醫學中心內科助理教授王梅云博士解釋道。
“還給他們自己的β細胞可以幫助他們恢復更好的自然調節,大大改善葡萄糖調節和生活質量,”她繼續說。
將α細胞轉化為β細胞可能是治療1型糖尿病的一種特別有希望的療法,資深研究作者威廉·L·霍蘭德博士(William L.Holland)說。他現在是鹽湖城猶他州大學(University of猶他)營養與綜合生理學助理教授。
“即使在自身免疫攻擊他們的β細胞幾十年后,1型糖尿病患者仍將擁有大量的α細胞。他們不是死在胰腺里的細胞,“他解釋說。
“如果我們能夠利用這些α細胞并將它們轉化為β細胞,這對任何患有1型糖尿病的人來說都是一種可行的治療方法。”
三種糖尿病小鼠模型
為了發現抗體阻斷胰高血糖素受體會發生什么,研究人員在三種不同的糖尿病小鼠模型上設計了實驗。
在第一種模型中,基因突變會在β細胞中誘導細胞凋亡,或稱“細胞自殺”,以響應特定的化學治療。
與患有1型或2型糖尿病的人一樣,β細胞的丟失降低了動物產生胰島素從而調節血糖水平的能力。
當研究人員每周給動物注射胰高血糖素受體抗體時,這種治療會顯著降低動物的血糖水平。
值得注意的是,在注射停止后,這種改善持續了數周。在接受這些治療的小鼠中,抗體間接地將胰腺中的β細胞數量增加了近7倍。
為了發現所有額外的β細胞來自哪里,研究人員使用了一種叫做譜系追蹤標記胰腺中的α細胞并通過幾輪分裂來追蹤它們。他們發現,這種治療正在將一些細胞轉化為產生胰島素的β細胞。
免疫攻擊
然而,研究人員無法確定,在免疫系統持續攻擊β細胞時,這種治療是否有效,這就是1型糖尿病所發生的情況。
為了模擬這一效果,他們使用了另一種模型,即非肥胖的糖尿病小鼠,在這種模型中,動物的免疫系統耗盡了他們的β細胞。
當研究人員用單克隆抗體治療這些老鼠時,盡管持續的免疫攻擊,動物的β細胞數量卻有所回升。
最后,研究人員測試了這種治療方法在人類胰腺細胞中是否有效。
他們將胰腺組織與α細胞和β細胞移植到非肥胖的糖尿病小鼠體內,這樣做的數量足夠低,足以確保動物保持輕度糖尿病。
當研究小組用抗胰高血糖素受體的抗體治療這些老鼠時,人類的β細胞就會增殖,幫助恢復動物的血糖調節。
研究人員在論文中寫道:“這些研究為每周注射一次抗胰高血糖素受體的人抗體提供了希望,它可以增強功能[β細胞數量]。”
研究人員希望,“改變少量殘留的[β]細胞可以大大改善數百萬1型糖尿病患者的生活質量。”
他們指出,他們工作的一個限制是難以準確確定人類β細胞的數量是否因治療而發生變化。
然而,他們的結論是,“這些研究提供了希望,每周一次注射抗胰高血糖素受體的人抗體可以增強功能性[β細胞]質量。”