长期以来,人们一直认为针对免疫系统是预防1型糖尿病的关键。但芝加哥大学的新研究通过发现直接针对β细胞的成功来质疑这一假设。
根据一份新研究发表在细胞报告中,敲除或删除产生12/15-脂氧合酶的基因Alox15,在小鼠中引发了一连串的好处。具体来说,消除该基因有助于保存在胰腺中产生胰岛素的β细胞,并减少浸润性T细胞的数量,最终防止1型糖尿病的形成。Alox15易患1型糖尿病,12/15-脂氧合酶与β细胞炎症相关。
“当我们去除这种基因时,β细胞不再向免疫系统发出信号,免疫攻击被完全抑制,尽管我们没有接触免疫系统,”资深作者说Raghavendra Mirmira博士说:“这告诉我们,在β细胞和免疫细胞之间有一个复杂的对话,如果你干预这个对话,你就可以预防糖尿病。”米尔米拉是芝加哥大学的医学教授,也是该大学糖尿病转化研究中心的主任。
为了测试这一理论——并敲除alox 15——科学家用Nolvadex(一种被批准用于治疗乳腺癌的雌激素受体调节剂)治疗了患有β细胞炎症但尚未导致糖尿病的六周大的非肥胖糖尿病小鼠。med将Alox15的表达减少了大约80%,研究人员随后发现称为胰岛的β细胞袋中的炎症减少。
通过靶向T细胞蛋白预防1型糖尿病
在8周龄时,与未治疗的小鼠相比,治疗的小鼠具有更高的血清胰岛素水平和改善的葡萄糖耐量。在第25周,80%未治疗的雌性小鼠发展成糖尿病,相比之下,10%的治疗小鼠发展成糖尿病。类似地,与零治疗小鼠相比,50%未治疗的雄性小鼠发展为糖尿病。
当评估缺乏Alox15如何影响基因表达时,科学家发现接受治疗的小鼠的β细胞增加了Cd274的表达,CD 274是一种编码免疫检查点蛋白PD-L1的基因。这种蛋白质在管理T细胞耐受性和自身免疫中起着关键作用。当用阻断PD-L1的单克隆抗体治疗时,糖尿病表型又出现了。然而,PD-L1水平被发现通过细胞的综合应激反应而降低。
这些发现是对1型糖尿病如何开始的正在进行的重新评估的一个关键的额外证据。过去的研究集中于对免疫系统和炎症的功能至关重要的一系列生物因素,包括之间的合作贝纳罗亚研究所和安进公司的科学家研究细胞信号细胞因子IL-2。
但是,β细胞本身可能触发了这一过程,而不是归巢于免疫系统。另一位芝加哥大学的科学家和最新论文的合著者Sarah Tersey博士发表了一些将疾病的开始归咎于β细胞的首次研究回到2012年。现在,新的数据表明PD-L1表达的增加与糖尿病预防之间存在相关性。作者总结说,“我们的研究提供了一种方法,通过这种方法,这些蛋白可能会增加[1型糖尿病]治疗,即通过抑制限制性12/15-脂氧合酶和/或[细胞]整合应激反应。”