简介:在健康人中,通过两种激素的相反作用,血液中的葡萄糖浓度保持在最佳水平,胰岛素和胰高血糖素.胰腺中的β细胞产生胰岛素,刺激身体周围的细胞从血液中提取葡萄糖。胰腺中的其他细胞,称为α细胞,产生胰高血糖素,增加肝脏释放到血液中的葡萄糖量。那么将α细胞转化为β细胞能治疗糖尿病吗?
在健康人中,通过两种激素的相反作用,血液中的葡萄糖浓度保持在最佳水平,胰岛素和胰高血糖素.胰腺中的β细胞产生胰岛素,刺激身体周围的细胞从血液中提取葡萄糖。胰腺中的其他细胞,称为α细胞,产生胰高血糖素,增加肝脏释放到血液中的葡萄糖量。那么将α细胞转化为β细胞能治疗糖尿病吗?
阻断胰高血糖素受体
前期研究在小鼠体内,一种阻止肝细胞膜中胰高血糖素受体的合成或“单克隆”抗体可以恢复正常血糖水平。然而,目前还不完全清楚这是如何运作的。
现在,达拉斯德克萨斯大学西南医学中心的一个研究小组发现,阻断胰高血糖素受体可以间接将胰腺中的α细胞转化为β细胞。
新产生的β细胞产生胰岛素,这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岛素注射器或泵来调节血糖水平,但这些治疗方法并不完美。
尽管患有1型或2型糖尿病的人“尽最大努力控制血糖,但它在一天中波动很大,即使是最先进的泵也是如此,”医学中心内科助理教授王梅云博士解释道。
“还给他们自己的β细胞可以帮助他们恢复更好的自然调节,大大改善葡萄糖调节和生活质量,”她继续说。
将α细胞转化为β细胞可能是治疗1型糖尿病的一种特别有希望的疗法,资深研究作者威廉·L·霍兰德博士(William L.Holland)说。他现在是盐湖城犹他州大学(University of犹他)营养与综合生理学助理教授。
“即使在自身免疫攻击他们的β细胞几十年后,1型糖尿病患者仍将拥有大量的α细胞。他们不是死在胰腺里的细胞,“他解释说。
“如果我们能够利用这些α细胞并将它们转化为β细胞,这对任何患有1型糖尿病的人来说都是一种可行的治疗方法。”
三种糖尿病小鼠模型
为了发现抗体阻断胰高血糖素受体会发生什么,研究人员在三种不同的糖尿病小鼠模型上设计了实验。
在第一种模型中,基因突变会在β细胞中诱导细胞凋亡,或称“细胞自杀”,以响应特定的化学治疗。
与患有1型或2型糖尿病的人一样,β细胞的丢失降低了动物产生胰岛素从而调节血糖水平的能力。
当研究人员每周给动物注射胰高血糖素受体抗体时,这种治疗会显著降低动物的血糖水平。
值得注意的是,在注射停止后,这种改善持续了数周。在接受这些治疗的小鼠中,抗体间接地将胰腺中的β细胞数量增加了近7倍。
为了发现所有额外的β细胞来自哪里,研究人员使用了一种叫做谱系追踪标记胰腺中的α细胞并通过几轮分裂来追踪它们。他们发现,这种治疗正在将一些细胞转化为产生胰岛素的β细胞。
免疫攻击
然而,研究人员无法确定,在免疫系统持续攻击β细胞时,这种治疗是否有效,这就是1型糖尿病所发生的情况。
为了模拟这一效果,他们使用了另一种模型,即非肥胖的糖尿病小鼠,在这种模型中,动物的免疫系统耗尽了他们的β细胞。
当研究人员用单克隆抗体治疗这些老鼠时,尽管持续的免疫攻击,动物的β细胞数量却有所回升。
最后,研究人员测试了这种治疗方法在人类胰腺细胞中是否有效。
他们将胰腺组织与α细胞和β细胞移植到非肥胖的糖尿病小鼠体内,这样做的数量足够低,足以确保动物保持轻度糖尿病。
当研究小组用抗胰高血糖素受体的抗体治疗这些老鼠时,人类的β细胞就会增殖,帮助恢复动物的血糖调节。
研究人员在论文中写道:“这些研究为每周注射一次抗胰高血糖素受体的人抗体提供了希望,它可以增强功能[β细胞数量]。”
研究人员希望,“改变少量残留的[β]细胞可以大大改善数百万1型糖尿病患者的生活质量。”
他们指出,他们工作的一个限制是难以准确确定人类β细胞的数量是否因治疗而发生变化。
然而,他们的结论是,“这些研究提供了希望,每周一次注射抗胰高血糖素受体的人抗体可以增强功能性[β细胞]质量。”