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肥胖时糖尿病的发病率随之升高,全世界的研究者都在寻找新的胰岛素作用调节因子,它可能有助于解释胰岛素缺乏的发病机理,并最终可能成为治疗的靶点。
在昨天下午举行的主题为“更多靶治疗还是真正解决?新的胰岛素调节因子”的专题讨论会上,基础研究的科学家们分享了他们对许多新发现的调控因子进行的动物和实验室研究的看法。
在一个关于脑胰高血糖素样肽-1(GLP-1)增加胰岛素分泌和肌肉胰岛素抵抗从而更有利于肝糖贮存的机制讨论中,来自法国图卢兹大学的动物生理学教授remy burcelin解释说作为对摄取食物的反应,GLP-1在肠道和脑中释放。“在葡萄糖负荷时,脑中有GLP-1释放,而这种释放通过某种方式刺激自主神经系统,从而控制胰腺中胰岛素的分泌”,burcelin教授说,“关键的问题是此种机制仅在在高血糖时发挥作用。”在肌肉缺乏胰岛素受体的基因工程小鼠中,burcelin教授和他的同事们发现这些小鼠即使在没有胰岛素受体的情况下,仍然可以增加肌肉中胰岛素的利用,从而证明大脑中GLP-1 信号能够克服并放大胰岛素抵抗效应,这同在糖尿病患者中观察到的相似。Burcelin博士说:脑GLP-1的调节机制提示在能量摄入增加的过程中,比如食用过多的脂肪或糖时,大脑将过多分泌GLP-1,导致2型糖尿病主要特征的出现——高胰岛素血症和胰岛素抵抗现象。
在讨论Wnt信号转导在脂肪和骨发育过程中的作用时,来自安阿伯、密西根大学医学院分子和整体生理学系的教授、Ormond A.macdougald博士说:他所做的体外和动物试验研究已经显示Wnt信号转导能够抑制前体细胞分化成脂肪细胞,并可刺激这些细胞分化为成骨细胞。Wnt代表无翼和Int-1基因的综合。Macdougald博士也谈到了小分子RNA是潜在的代谢过程调节因子。他说:“我和我的同事检测了在脂肪形成过程中表达和调节的2个小分子RNA,它们在脂肪细胞分化的过程中通常表达增加。当我们强行使它们在分化中表达时,发现它们似乎能上调脂肪生成基因的表达,导致脂质的蓄积。”
“我们想确定涉及脂肪组织发育的正常过程,”他继续说:“我们同样还想努力弄清楚能改善葡萄糖代谢处于稳态的因子。在我们的小鼠模型中,我们已经在脂肪组织中激活了Wnt信号转导并培育出了抵抗饮食诱导和基因性肥胖的基因性瘦小鼠。这些小鼠的葡萄糖代谢改善,不会患糖尿病。
在会议期间,来自国家糖尿病、消化病及肾病研究所代谢疾病学分支的信号转导部主任lee S.weinstein博士,谈到了印迹gnas基因位点在代谢调节中的作用。gnas基因的主要产物是G蛋白-α亚单位。Weinstein博士说:“Gsα是广泛表达的蛋白,它同多种激素和其他神经递质的受体相耦联,它们在能量和葡萄糖代谢过程中发挥重要作用,例如交感神经性儿茶酚胺、胰高血糖素和肠促胰岛素。很显然,这种蛋白在胰岛素作用和能量平衡中起潜在的主要作用”。Weinstein博士补充说:与gnas基因相关的是人类有一种疾病称为“Albright 遗传性骨营养不良”,它是单基因的肥胖综合征,尽管已经知道它对甲状旁腺激素和某些骨骼特征也有影响。Weinstein博士和他的同事们培育出了能破坏Gsα既不能从Gnas的母系也不能从其父系中表达的小鼠模型。“当我们破坏母系的Gnas基因时,小鼠表现为严重的肥胖和胰岛素抵抗。显示这种效应的组织特异性基因敲除模型定位于中枢神经系统。我们认为这与Albright 遗传性骨营养不良有关,” Dr. Weinstein 说。