人們關(guān)于糖尿病的最開(kāi)始記述,起源于公元1500年的古代埃及。
盡管在接下去的3500很多年里,糖尿病患者從恐怖的不治之癥變成了可防可控性的慢性疾病,可是直到現(xiàn)在,大家針對(duì)糖尿病患者到底是怎樣產(chǎn)生的仍然了解很少。
也更是這一份愚昧,讓人們對(duì)糖尿病患者少了一些敬畏之心。
德國(guó)隆德大學(xué)Albert Salehi精英團(tuán)隊(duì)發(fā)布在知名刊物《細(xì)胞代謝》上的科研成果[1],也許能讓我們當(dāng)頭棒喝。
她們發(fā)覺(jué),二型糖尿病病人的血糖高水準(zhǔn),會(huì)造成 生產(chǎn)制造甘精胰島素的β體細(xì)胞越來(lái)越“支離破碎”,以致于單獨(dú)β體細(xì)胞在每秒的時(shí)間里,最少向附近機(jī)構(gòu)自然環(huán)境中泄露100000個(gè)ATP分子結(jié)構(gòu)。
ATP是啥?它但是人體內(nèi)最立即的動(dòng)能來(lái)源于。沒(méi)了它,一切生命活動(dòng)終究會(huì)終止。
生產(chǎn)制造降血糖化學(xué)物質(zhì)甘精胰島素的β體細(xì)胞就這樣被活生生餓死了的。
很譏諷是否?血夜中充滿了果糖,β體細(xì)胞卻餓死。
血糖高是有害的。
Albert Salehi
自1981年至今,糖尿病患者患病率在全世界呈髙速提高發(fā)展趨勢(shì)。依據(jù)世衛(wèi)組織第一份《全球糖尿病報(bào)告》顯示信息[2]:截止2017年,全球成人糖尿病人總數(shù)達(dá)到4.22億,而1981年時(shí)這一數(shù)據(jù)還只是1.08億。
大部分二型糖尿病繼發(fā)性于肥胖癥,及其肥胖癥造成 的高胰島素血癥。在這類狀況下,以便降低血糖,β體細(xì)胞只有鼓足干勁生產(chǎn)制造大量的甘精胰島素來(lái)解決。在經(jīng)歷很多年的前輪驅(qū)動(dòng)糖尿病患者的環(huán)節(jié)以后,β體細(xì)胞會(huì)慢慢已不生產(chǎn)制造大量的甘精胰島素去解決高胰島素血癥,這時(shí)候二型糖尿病就上半身了[3]。
二零一三年的糖尿病人總數(shù),及其2035年很有可能的總數(shù)
血糖高對(duì)身體的損害,真是太是全身的,比如β體細(xì)胞和內(nèi)分泌系統(tǒng),乃至人的大腦,這就是說(shuō)白了的果糖毒副作用[4]。以便降低高血糖對(duì)人體的危害,大家創(chuàng)造發(fā)明了二甲雙胍降低血糖的來(lái)源于[5];還找到提高果糖存儲(chǔ)體細(xì)胞對(duì)甘精胰島素敏感度的藥品,或是刺激性早已承受不住的β體細(xì)胞多生成甘精胰島素的藥品[4];乃至也有阻攔腎對(duì)果糖分解代謝的降血脂方式[6]。
但是,上邊的藥品都不可以合理地維護(hù)β體細(xì)胞,也不可以防止二型糖尿病[7]。殊不知,以果糖刺激性的胰島素分泌(GSIS)減弱為特點(diǎn)的β體細(xì)胞神經(jīng)功能紊亂,剛好是二型糖尿病的關(guān)鍵難題[8]。
大家必須弄清楚血糖高到底是怎樣損害了β體細(xì)胞。
二型糖尿病病發(fā)風(fēng)險(xiǎn)性與年紀(jì)和BMI中間的關(guān)聯(lián)(為男士們覺(jué)得傷心)
Salehi和Wollheim精英團(tuán)隊(duì)的科學(xué)研究工作人員注意到,以前的研究表明,β體細(xì)胞中線粒體功能的混亂與二型糖尿病相關(guān)[9]。而在膜蛋白外膜上,工作電壓依賴感陽(yáng)離子安全通道(VDAC1)是最豐富多彩的蛋白質(zhì),他們乃至把握著體細(xì)胞的存亡[10]。
巧的是,在老年性癡呆病的科學(xué)研究中,科學(xué)研究工作人員早已發(fā)覺(jué),在老年性癡呆病初期,VDAC1就逃不過(guò)關(guān)聯(lián)[11],并且用VDAC1的抗原抑止VDAC1的特異性,能夠維護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免遭木薯淀粉樣β(Aβ)肽誘發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)毒副作用[12]。
因此科學(xué)研究工作人員就想要知道血糖高對(duì)β體細(xì)胞的損害是否根據(jù)VDAC1完成的。如果是,這類損害也是怎樣完成的,及其能否被阻隔。
這第一步,便是立即拿二型糖尿病供體的胰腺和沒(méi)有糖尿病患者供體的胰腺做下較為。在mRNA和蛋白質(zhì)水準(zhǔn)的較為發(fā)覺(jué),二型糖尿病供體的胰腺VDAC1的表述上漲,在蛋白質(zhì)水準(zhǔn)上也是一樣的結(jié)果。這般來(lái)看,在二型糖尿病病人的身體,血糖水平與VDAC1中間是存有聯(lián)絡(luò)的。
以便在血糖水平與VDAC1中間創(chuàng)建更立即的聯(lián)絡(luò),科學(xué)研究工作人員又試著用不一樣濃度值的果糖解決石蠟切片塑造的人胰島細(xì)胞,觀查果糖毒副作用是不是的確存有。
科學(xué)研究工作人員用得以造成 β體細(xì)胞出現(xiàn)GSIS的濃度較高的果糖(50mM)解決胰島細(xì)胞,發(fā)覺(jué)這種胰島細(xì)胞主要表現(xiàn)出了二型糖尿病的特點(diǎn),VDAC1的表述水準(zhǔn)的確升高;而經(jīng)十米M的葡糖糖解決的胰島細(xì)胞,VDAC1的表述水準(zhǔn)沒(méi)有轉(zhuǎn)變。這般來(lái)看,β體細(xì)胞的VDAC1過(guò)多表述的確是血糖高水準(zhǔn)誘發(fā)的。
但是,令人費(fèi)解的是,在極低的果糖水準(zhǔn)(5mM)下,即便根據(jù)別的方式推動(dòng)VDAC1高表述,都沒(méi)有造成 β體細(xì)胞負(fù)傷。接著科學(xué)研究工作人員發(fā)覺(jué),僅有在果糖水準(zhǔn)很高的狀況下,VDAC1高表述才會(huì)危害β細(xì)胞的功能。
這說(shuō)明,VDAC1高表述對(duì)β體細(xì)胞的損害與血糖高(果糖毒副作用)是偶聯(lián)反應(yīng)的。并且科學(xué)研究工作人員最終發(fā)覺(jué),血糖高是根據(jù)表觀遺傳操縱VDAC1的表述的。
下邊一個(gè)難題是,VDAC1高表述如何就損害β體細(xì)胞了呢?
因?yàn)閂DAC1是細(xì)胞質(zhì)上的通道蛋白,因此科學(xué)研究工作人員決策看一下過(guò)多表述的VDAC1都跑到哪里安居來(lái)到。
以前的科學(xué)研究早已說(shuō)明,VDAC1離子通道蛋白質(zhì)關(guān)鍵精準(zhǔn)定位在膜蛋白外膜上[13],它關(guān)鍵作用是調(diào)整膜蛋白的容積、從膜蛋白里往外裝運(yùn)ATP等新陳代謝物質(zhì)[14]。針對(duì)保持膜蛋白和體細(xì)胞的平穩(wěn)十分關(guān)鍵。
但是,當(dāng)科學(xué)研究工作人員給二型糖尿病供體中獲得的β體細(xì)胞中的VDAC1離子通道蛋白質(zhì)再加瑩光標(biāo)識(shí)以后,卻出現(xiàn)意外地發(fā)覺(jué),這一本應(yīng)在膜蛋白外膜上安居的通道蛋白,很多精準(zhǔn)定位在β體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)到了!
那樣的話,毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)造成 ATP等新陳代謝物質(zhì)從β體細(xì)胞中很多泄露啊~~
左側(cè)是身心健康的β體細(xì)胞,右側(cè)是備受血糖高危害的β體細(xì)胞;紅點(diǎn)是VDAC1通道蛋白
科學(xué)研究工作人員有點(diǎn)不堅(jiān)信自己的雙眼。
她們從二型糖尿病供體和非糖尿病患者供體的胰腺中,取下相對(duì)機(jī)構(gòu)上色,發(fā)覺(jué)在二型糖尿病供體的胰腺中,β體細(xì)胞表層的確出現(xiàn)了很多本不應(yīng)該出現(xiàn)的VDAC1離子通道蛋白質(zhì)。
科學(xué)研究工作人員迅速又在身體之外塑造的人β體細(xì)胞中發(fā)覺(jué)了相近的狀況。
難道二型糖尿病病人的β體細(xì)胞最后是被活生生餓死了的?
以便確認(rèn)這一結(jié)果,科學(xué)研究工作人員進(jìn)一步剖析了VDAC1離子通道蛋白質(zhì)在β體細(xì)胞表層安居對(duì)β體細(xì)胞的危害。結(jié)果確認(rèn)了她們的猜測(cè),很多的ATP從β體細(xì)胞中泄露。這時(shí)的β體細(xì)胞猶是被“萬(wàn)劍穿心”,身體的動(dòng)能沿著千萬(wàn)孔眼往泄露……
據(jù)科學(xué)研究工作人員評(píng)定,每一個(gè)β體細(xì)胞每秒最少要向體細(xì)胞外泄漏100000個(gè)ATP分子結(jié)構(gòu)[15]!
顯而易見(jiàn),ATP這般髙速泄露,再再加血糖高產(chǎn)生的果糖毒副作用的危害,β體細(xì)胞肯定是撐不上長(zhǎng)時(shí)間的。
在我眼里,β體細(xì)胞變?yōu)槟菢恿?/p>
即然緣故早已找到,那這還有沒(méi)有要治呢?
事實(shí)上,在科學(xué)研究工作人員剖析二型糖尿病供體的樣版時(shí)就發(fā)覺(jué),二甲雙胍好像能夠救場(chǎng)。之后歷經(jīng)確定,科學(xué)研究工作人員發(fā)覺(jué),二甲雙胍的確能夠根據(jù)抑止VDAC1離子通道蛋白質(zhì)的特異性,協(xié)助β體細(xì)胞救場(chǎng)。
這也是生物學(xué)家初次發(fā)覺(jué)二甲雙胍還能夠根據(jù)這一方式降血脂。事實(shí)上,近期也是有研究表明,二甲雙胍降血糖并不是根據(jù)改進(jìn)甘精胰島素的代謝,只是維護(hù)β體細(xì)胞[16]。剛好與本科學(xué)研究地支相害。
二甲雙胍這一新作用的發(fā)覺(jué)令人喜悅。因?yàn)閂DAC1離子通道蛋白質(zhì)與老年性癡呆病中間的關(guān)聯(lián),二甲雙胍即然能夠抑止VDAC1離子通道蛋白質(zhì)的特異性,那麼也許二甲雙胍對(duì)老年性癡呆病也是有一定的維護(hù)或治療效果也未可知。
盡管生物學(xué)家在這兒發(fā)覺(jué)了一個(gè)能夠維護(hù)β體細(xì)胞的新靶標(biāo),可是在對(duì)于這一靶標(biāo)的藥品要邁向臨床醫(yī)學(xué)也有許多 科學(xué)研究要做。間距病人用涂藥,也許也有較長(zhǎng)的時(shí)間。
不管怎樣,控制血糖的最終方法很有可能還是老一套最有效,“管住嘴,邁開(kāi)腿,減減肥瘦身”。終究,一年前,發(fā)布在《柳葉刀》上的DiRECT臨床實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:根據(jù)飲食搭配管理方法一年減去30斤,86%的肥胖癥糖尿病人可解決二型糖尿病。
參考文獻(xiàn):
[1].Zhang E, Alamily I M, Mohammed S, et al. Preserving Insulin Secretion in Diabetes by Inhibiting VDAC1 Overexpression and Surface Translocation in β Cells[J]. Cell Metabolism, 2018.DOI:10.1016/j.cmet.2018.09.008
[2].World Health Organization. Global report on diabetes[M]. World Health Organization, 2016.
[3].Weir G C, Bonnerweir S. Five Stages of Evolving Beta-Cell Dysfunction During Progression to Diabetes[J]. Diabetes, 2004.DOI:10.2337/diabetes.53.suppl_3.S16
[4].Wajchenberg B L. β-Cell Failure in Diabetes and Preservation by Clinical Treatment[J]. Endocrine Reviews, 2007, 28(2): 187-218.DOI:10.1210/10.1210/er.2006-0038
[5].Foretz M, Guigas B, Bertrand L, et al. Metformin: From Mechanisms of Action to Therapies[J]. Cell Metabolism, 2014, 20(6): 953-966.DOI:10.1016/j.cmet.2014.09.018
[6].Palanisamy S, Yien E, Shi L, et al. Systematic
review of efficacy and safety of newer antidiabetic drugs approved from 2013 to 2017 in controlling HbA1c in diabetes patients[J]. Pharmacy, 2018, 6(3): 57.DOI:10.3390/pharmacy6030057
[7].Aroda V R, Knowler W C, Crandall J P, et al. Metformin for diabetes prevention: insights gained from the Diabetes Prevention Program/Diabetes Prevention Program Outcomes Study[J]. Diabetologia, 2017, 60(9): 1601-1611.DOI:10.1007/s00125-017-4361-9
[8].Meier J J, Bonadonna R C. Role of Reduced β-Cell Mass Versus Impaired β-Cell Function in the Pathogenesis of Type 2 Diabetes[J]. Diabetes Care, 2013.DOI:10.2337/dcS13-2008
[9].Anello M, Lupi R, Spampinato D, et al. Functional and morphological alterations of mitochondria in pancreatic beta cells from type 2 diabetic patients[J]. Diabetologia, 2005, 48(2): 282-289.DOI:10.1007/s00125-004-1627-9
[10].Shoshanbarmatz V, De Pinto V, Zweckstetter M, et al. VDAC, a multi-functional mitochondrial protein regulating cell life and death[J]. Molecular Aspects of Medicine, 2010, 31(3): 227-285.DOI:10.1016/j.mam.2010.03.002
[11].Fernandezechevarria C, Diaz M, Ferrer I, et al. Aβ promotes VDAC1 channel dephosphorylation in neuronal lipid rafts. Relevance to the mechanisms of neurotoxicity in Alzheimer's disease.[J]. Neuroscience, 2014: 354-366.DOI:10.1016/j.neuroscience.2014.07.079
[12].Smilansky A, Dangoor L, Nakdimon I, et al. The Voltage-dependent Anion Channel 1 Mediates Amyloid β Toxicity and Represents a Potential Target for Alzheimer Disease Therapy[J]. Journal of Biological Chemistry, 2015, 290(52): 30670-30683.DOI:10.1074/jbc.M115.691493
[13].Thinnes F P. After all, plasmalemmal expression of type-1 VDAC can be understood. Phosphorylation, nitrosylation, and channel modulators work together in vertebrate cell volume regulation and either apoptotic pathway.[J]. Frontiers in Physiology, 2015: 126-126.DOI:10.3389/fphys.2015.00126
[14].Shoshanbarmatz V, De Pinto V, Zweckstetter M, et al. VDAC, a multi-functional mitochondrial protein regulating cell life and death[J]. Molecular Aspects of Medicine, 2010, 31(3): 227-285.DOI:10.1016/j.mam.2010.03.002
[15].Knudsen J G, Rorsman P. β Cell Dysfunction in Type 2 Diabetes: Drained of Energy?[J]. Cell metabolism, 2019, 29(1): 1-2.DOI:10.1016/j.cmet.2018.12.015
[16].Retnakaran R, Choi H, Ye C, et al. Two‐year trial of intermittent insulin therapy vs metformin for the preservation of β‐cell function after initial short‐term intensive insulin induction in early type 2 diabetes[J]. Diabetes, Obesity and Metabolism, 2018, 20(6): 1399-1407.DOI:10.1111/dom.13236
[17].Lean M E, Leslie W S, Barnes A C, et al. Primary care-led weight management for remission of type 2 diabetes (DiRECT): an open-label, cluster-randomised trial[J]. The Lancet, 2017, 391(10120): 541-551.DOI:10.1016/S0140-6736(17)33102-1