圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究可能有助于解释超重如何导致糖尿病,并可能为研究人员提供一个目标,以帮助预防或延缓一些高危人群的糖尿病。这些发现表明,许多胰岛素水平升高的人(糖尿病风险的早期标志)也有一种酶的缺陷,这种酶对处理饮食中的一种关键脂肪酸很重要。
“美国有3000万至4000万人患有二型糖尿病,另外9000万至1亿人有风险因素,使他们有可能在未来发展成二型糖尿病,”医学院内分泌学、代谢和脂质研究部主任高级研究员Clay F. Semenkovich医学博士说。“许多有糖尿病风险的人胰岛素水平升高,这是胰岛素抵抗的标志,也是意味着麻烦可能正在酝酿的信号。如果我们能够在他们真正患上糖尿病之前进行干预,我们或许能够预防大量人出现重大健康问题,如心脏病、慢性肾病、神经损伤、视力丧失和其他问题。”
当一个人体内脂肪过多时,它会向胰腺中的β细胞发出信号,分泌更多的胰岛素。当胰岛素水平升高并保持高水平时,身体会对胰岛素产生抗性,最终分泌胰岛素的β细胞会衰竭,导致糖尿病。
研究人体组织样本的塞门科维奇、艾琳·e·卡尔和迈克尔·m·卡尔教授;第一作者董桂芳,博士,高级科学家;魏晓超,博士,医学副教授;华盛顿大学的其他研究人员发现,胰岛素的过量生产涉及一个叫做棕榈酰化的过程。这是细胞将脂肪酸棕榈酸酯附着到蛋白质上的过程。
成千上万的人类蛋白质可以附着在棕榈酸酯上,但研究人员发现,当这种脂肪酸没有从β细胞的蛋白质中去除时,最终结果就是糖尿病。研究人员检查了来自瘦或超重、有或没有糖尿病的人的组织样本,发现糖尿病人缺乏一种从β细胞中去除棕榈酸的酶。
“他们过度分泌胰岛素,因为这个过程出错了,他们不能适当地调节β细胞释放胰岛素,”Semenkovich解释说。"调节胰岛素的释放部分是由棕榈酰化过程控制的."
研究小组还与同事David W. Piston博士、Edward W. Mallinckrodt Jr .教授兼细胞生物学和生理学系主任Maria S .雷梅迪博士、医学和细胞生物学和生理学教授以及医学和病理学及免疫学教授Fumihiko Urano博士一起对一只缺乏APT1酶的小鼠进行了基因工程改造,这种酶负责从蛋白质中去除棕榈酸。被改造的老鼠继续发展成糖尿病。
因为受损的APT1功能增加了糖尿病的风险,研究人员与该大学的药物发现中心合作,筛选和识别可以增加APT1酶活性的化合物。
“我们已经发现了几种候选药物,我们正在继续研究,”Semenkovich说。“我们认为,通过增加APT1的活性,我们可能会逆转这一过程,并有可能防止有风险的人发展成糖尿病。”
尽管他说新的发现将APT1确定为治疗目标是重要的一步,但Semenkovich解释说APT1只是众多治疗目标中的一个。
“二型糖尿病的发展有几种方式,”他说。“这种酶不是这回答,但这是一;一个答案是,似乎我们有一些有希望的工具可以阻止一些糖尿病前期患者发展成糖尿病。"