高血糖是1型糖尿病和二型糖尿病几种并发症的原因。瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员发现了一种新的抗糖尿病物质,可以保持产生胰岛素的β细胞的活性,防止小鼠出现高血糖。
虽然目前有几个家族的降糖药物用于糖尿病治疗,但没有一个能够阻止或逆转疾病的发展。维持足够的β细胞活性对于防止1型和二型糖尿病的发展是至关重要的。
“在糖尿病中,β细胞面临产生大量胰岛素的挑战,”该研究的第一作者、卡罗林斯卡医学院分子医学和外科系高级研究员Erwin Ilegems说。“我们的研究表明,这导致缺氧状态,增加HIF-1α蛋白的水平,反过来降低β细胞的活性。通过用HIF-1α抑制剂PX-478治疗糖尿病小鼠,我们成功降低了它们的血糖水平。”
改变抗癌药物的用途
HIF-1α(缺氧诱导因子-1α)调节对缺氧的反应。HIF-1α的发现获得了2019年诺贝尔生理学或医学奖,这种蛋白质与许多不同的疾病有关。HIF-1α抑制剂PX-478已经作为一种抗癌药物在I期临床试验中进行了测试,并且在这些患者中具有良好的耐受性。
通过与卡罗林斯卡学院生理学和药理学系Jorge Ruas教授的研究小组合作,作者可以证明PX-478的抗糖尿病作用主要是由于改善了胰腺β细胞的活性。
因为已经很好地确定了在糖尿病的发展过程中胰岛素的产生减少,所以治疗策略迄今为止主要集中于提高β细胞的胰岛素产生。然而,这种方法并不像最初预测的那样成功。
“目前针对β细胞的疗法对胰岛素分泌只有暂时的积极作用,”该研究的最后一位作者、卡罗林斯卡医学院分子医学和外科系教授佩尔-奥洛夫·博格伦说。"从长远来看,这些药物会导致β细胞衰竭."
糖尿病的长期治疗
与其他治疗不同,PX-478改善了β细胞的活性,而没有增加胰岛素的分泌。因此,研究人员认为,它可以防止β细胞的衰竭,从而在糖尿病的长期治疗中更有效。
“我们现在正计划进一步调查我们的发现的可译性,希望为未来的临床试验铺平道路,”乌普萨拉大学医学细胞生物学系研究员(曾受雇于卡罗林斯卡学院)特蕾莎·佩雷拉说,她是该研究的最后一位作者。“我们将通过使用‘人源化’糖尿病小鼠来研究PX-478对人类胰腺β细胞活性的影响。”
这项工作得到了卡罗林斯卡研究所、瑞典研究委员会、诺和诺德基金会、瑞典糖尿病协会、Knut和Alice Wallenberg家族基金会、糖尿病研究和健康基金会、Jonas & Christina af Jochnick基金会、Erling-Persson家族基金会、Berth von Kantzow基金会、Skandia保险有限公司、欧洲研究委员会、欧盟第七框架计划和二型糖尿病病理生理学细胞可塑性欧洲糖尿病研究计划的资助。Teresa Pereira已经申请了一项名为“糖尿病治疗”的专利,合著者Burcak Yesildag是InSphero AG的员工。所有其他作者报告没有竞争的金融利益。