病毒產生胰島素樣激素，可刺激人體細胞，並有可能導致疾病

你體內的每個細胞都會對胰島素激素產生反應，如果這個過程開始失敗，你就會患上糖尿病。Joslin糖尿病中心的科學家發現了一種意外的發現，它發現了四種能夠產生對人體細胞有活性的胰島素樣激素的病毒。這一發現為揭示可能導致糖尿病或癌症的生物學機制帶來了新的可能性。

「我們的研究可能有助於開闢一個我們稱之為微生物內分泌學的新領域，」Joslin研究員兼主要作者Emrah Altindis博士在PNAS雜誌上發表的一篇論文中指出。「我們發現這些病毒胰島素樣肽可以作用於人類和嚙齒動物的細胞，由於我們所暴露的微生物肽數量很大，因此有一個新的宿主 - 微生物相互作用窗口，我們希望研究這些過程將會幫助我們更好地理解微生物在人類疾病中的作用。「

「事實上，病毒胰島素樣激素的發現提出了他們在糖尿病，自身免疫疾病，癌症和其他代謝疾病中可能起什麼作用的問題，」Joslin的首席學術官C. Ronald Kahn博士說，高級作者在論文上。

調查的主要想法出現在以前研究專註於製造針對細菌的疫苗的Altindis參加了Joslin研討會，該研討會討論了驅動1型糖尿病的自身免疫反應的潛在原因。他開始假設細菌或病毒是否可以產生可能有助於引發該疾病的胰島素樣肽（小版本的蛋白質）。

通過分析保存病毒基因組序列的大型公共研究資料庫，他和Joslin的同事發現，各種病毒可以產生與16種人類激素和調節蛋白全部或部分相似的肽。

「真正吸引我們注意力的是四種類似胰島素序列的病毒，」卡恩說，他也是哈佛醫學院瑪麗·K·艾科卡醫學教授。

這些病毒來自已知感染魚類的病毒家族。為了找出它們是否可以在哺乳動物中發揮作用，Joslin團隊與印第安納大學化學教授Richard DiMarchi合作，他的實驗室化學合成了這些病毒胰島素樣肽（VILPs）。

在小鼠和人類細胞中進行實驗，科學家研究了VILPs是否可以像激素一樣起作用。他們的實驗證明，VILPs確實可以與稱為IGF-1（胰島素樣生長因子1）的緊密相關的激素的人胰島素受體和受體結合。這些是細胞上關鍵的蛋白質，可以讓他們攝取葡萄糖並生長。另外，肽可以刺激細胞內由人胰島素和IGF-1刺激的所有信號傳導途徑。注射病毒肽的小鼠表現出較低的血糖水平，這是胰島素作用的另一個徵兆。此外，對人類腸道發現的病毒資料庫進行分析，結果顯示人類暴露於這些病毒。

「這些病毒絕對是眾所周知的感染魚類和兩棲動物，但他們不知道會感染人類，」卡恩指出。「但是，人類可能通過食用魚類而暴露於這些病毒，沒有人直接檢查過，在某些情況下，病毒是否可以感染細胞，或者至少是部分通過腸道吸收。」

科學家現在將擴大他們對產生人類激素的其他病毒的研究。「這個發現是冰山一角，」卡恩說。「人們認為有300,000多種病毒可以感染哺乳動物，也可能攜帶它們，其中只有約7,500種或約2.5％已經測序，因此，我們當然期望能夠找到更多的病毒激素，包括更多病毒胰島素，在未來。「

「這項研究也為研究1型糖尿病和自身免疫開闢了一個新的方面，」他說。「可能這些或類似的微生物胰島素樣分子可能是引發1型糖尿病自身免疫反應的環境觸發因素，另一方面，你也可以想像這可能會使免疫反應降低靈敏度，並可能具有保護作用。」

代謝性疾病如2型糖尿病和肥胖也有類似的問題，其中身體對胰島素無法正確應答。「你可以設想這些病毒肽可以保護胰島素抵抗或促進胰島素抵抗，」卡恩說。

這些或類似病毒也可能是某些人類癌症的一個因素。「如果這些病毒在腸道內，它們產生的VILPs是否會刺激腸道細胞的生長，從而使腸道出現息肉或腫瘤？」 卡恩問道。「或者如果它們被吸收或變得具有傳染性，它們會感染體內的任何器官嗎？」

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