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陷入困境的糖尿病:科学家寻找基因控制

2018年7月23日

作者:暗嫩施莱格尔

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科学家们发现了一种控制肝脏与胰腺交流方式的基因,这为对抗糖尿病提供了一种新方法。

2700万美国人患有2型糖尿病,另有8400万人患有糖尿病前期,即血糖升高。这两种情况都与一系列健康问题有关,包括心脏病、高血压、眼疾和肾脏疾病。这两种情况都不能完全归咎于饮食和生活方式。犹他大学健康中心的研究人员正在寻找使人易万博APP官网平台患糖尿病的遗传因素。他们的研究结果发表在6月的细胞的报道

FOXN3基因是几十个与高血糖相关的基因之一,这些基因是在大规模基于人群的基因研究中发现的。暗嫩施莱格尔和一个多机构的科学家团队一起研究了FOXN3基因的变异,以了解它是如何调节胰高血糖素的,胰高血糖素是一种在胰腺中形成的激素,促进糖原在肝脏中分解为糖(葡萄糖)。

“50年前,人们意识到胰高血糖素是高血糖的主要驱动因素,但随后研究注意力转向了其他途径和组织,”开头写道施莱格尔她是密歇根大学健康学院的内科副教授,也是这项研究的资深作者。“在这个项目中,我们在肝脏中发现了一种新的因素,它可以受到胰高血糖素的影响,并反过来影响胰高血糖素的产生。”

从本质上讲,胰腺和肝脏是相互交流的。肝脏对胰高血糖素做出反应,产生糖分,但它也指导胰高血糖素生物学,胰高血糖素生物学发生在胰腺。

在一步一步的探索中,研究人员使用动物模型和人类生理学研究来调查FOXN3基因在糖尿病发展中的作用。

他们培育了一种抑制FOXN3基因的斑马鱼。当喂食正常食物时,这些鱼的血糖和胰高血糖素水平比野生型鱼低。

根据Santhosh Karanth在美国,由假设驱动的动物研究可能会指出导致携带基因突变的人患病状态的机制。

“在2016年的一项研究中,我们观察到,从出生起就在肝脏中过度表达FOXN3的斑马鱼有更高的血糖,”卡兰斯博士说,他是密歇根大学卫生学院分子医学项目的副研究员,也是该论文的第一作者。“2018年,我们观察到,出生时缺乏FOXN3基因副本的斑马鱼血糖更低。”

研究小组还在400名非糖尿病成年志愿者中检测了这种基因变异的作用。参与者进行了2小时,7个样本的口服糖耐量测试,以测量血糖(葡萄糖)、胰岛素、c肽和胰高血糖素水平。尽管在规模较大的初步研究中,那些带有SNP变异拷贝的人血糖水平较高,但血糖水平略高,其他参数不受影响。携带两份SNP变异的参与者空腹血糖进一步升高,口服葡萄糖对胰高血糖素的抑制也有所减弱。

“正常人的这种基因是空腹血糖的决定因素,”施莱格尔说。

“现在我们知道了FOXN3的作用,我们可以寻找靶点,开发新的疗法来阻止胰高血糖素的作用,以控制糖尿病。”

虽然这些结果令人鼓舞,但施莱格尔警告说,FOXN3仍然只是影响健康血糖的数百个基因之一。

施莱格尔说:“我们不确定这种基因是使人易患糖尿病,还是只是设定了高血糖的基线。”“这需要一项包括健康人和糖尿病人在内的更大规模的研究,才能进一步探索这种基因的作用。”

加入Schlegel和Karanth的还有梅奥临床医学院的J.D. Adams和Adrian Vella,哥伦比亚大学医学中心的Lale Ozcan,以及加州大学健康学院的Maria de los Angeles Serrano, Ezekiel quit特纳- strom, Judith Simcox, Claudio J. Villanueva, William L. Holland和H. Joseph Yost。

这项工作得到了美国国立卫生研究院的支持糖尿病研究基金会,赶走了糖尿病拉里·h·米勒家庭健康计划