引發糖尿病患者慢性疼痛的罪魁禍首是「誰」？
許多糖尿病患者經歷的慢性疼痛已被廣泛認為源於血管損傷或由高血糖水平引起的周圍神經元損傷。然而，一項新的研究報告指出，在果蠅中，這種疼痛超敏反應的結果不是來自疼痛感覺神經元中破壞的胰島素信號。
慢性疼痛是糖尿病的常見併發症，調查報告發生率為20％至60％以上的糖尿病患者也必須應對疼痛過敏，嚴重疼痛和/或麻木，這使得自我管理疾病更加困難。這些癥狀通常始於四肢末端的刺痛感，隨著疼痛的嚴重程度增加而擴散至覆蓋所有的手和小腿。由於藥物選擇對神經病理性疼痛的有效性低，並且因為諸如按摩，沐浴或運動的其他治療選擇導致個體之間不同程度的疼痛緩解，糖尿病相關疼痛難以治療。最關鍵的是，可用的治療方法僅僅是減輕癥狀，而不是提供持久治癒。
新的飛行模型改變了研究重點
糖尿病引起的疼痛的根本原因仍然大部分未知。迄今為止，大多數研究已經使用諸如小鼠的脊椎動物模型來關注糖尿病如何影響感覺神經元周圍的組織，並可能影響神經元功能。然而，對於其他組織是否可能與疾病相關疼痛癥狀的發展有關的更廣泛的調查尚未由該領域進行。目前流行的理論認為糖尿病相關性疼痛是血管變化的第二個影響或高糖水平對神經元的毒性。現在，在開放獲取期刊疾病模型與機制中發表的新研究反而通過使用新穎的飛行模型暗示疼痛感覺神經元中的胰島素信號傳導被破壞。研究小組的負責人Seol Hee Im博士和德克薩斯大學安德森癌症中心的Michael Galko博士解釋說：「最近才有研究人員開始關注疼痛感覺中胰島素信號傳導的神經元喪失，這是我們的工作有助於填補的一個空白 - 果蠅模型允許組織特異性地操縱胰島素信號傳導，並測量隨後對疼痛敏感性的影響。」
多年來，果蠅已被用作糖尿病研究的許多方面的模型生物體，包括研究維持平衡葡萄糖水平和胰島素產生和敏感性的分子機制。此外，他們已被用於建模其他糖尿病相關併發症，如肥胖引起的心臟疾病和代謝綜合征。本研究論文中描述的糖尿病相關疼痛模型是已確立的果蠅糖尿病研究模型和用於測量蠅幼蟲疼痛的測定法的延伸。在這項新研究中提出的關鍵問題是，糖尿病患者所經歷的疼痛超敏反應是否與感覺神經元中胰島素信號傳導的缺陷有關，以及這種疼痛是否可以在果蠅中建模。
為了回答這些問題，研究小組使用了三種不同的果蠅模型;一個胰島素信號遺傳中斷，兩個建立的1型和2型糖尿病蒼蠅模型。在第一個模型中，科學家敲除了特定組織中的關鍵胰島素信號傳導蛋白，並驚奇地發現胰島素受體蛋白在疼痛感覺神經元中起作用，而不是在肌肉和脂肪等代謝組織中起作用。在這些神經元中，有缺陷的胰島素受體功能導致神經元的過度活化和持續性疼痛超敏反應。此外，在遺傳敲低和2型糖尿病模型的蒼蠅中，該團隊都能夠通過增加感覺神經元中的胰島素信號傳導來逆轉疼痛超敏反應。
指示前進的方向
根據Drs Im和Galko的說法，這一發現對糖尿病研究領域的關鍵意義在於，它是導致疼痛感覺神經元中胰島素信號傳導的簡單損失，導致持續疼痛超敏反應的發展。這為將來研究如何恢復疼痛感覺神經元內的胰島素信號傳導作為糖尿病神經病患者的潛在治療方法打開了大門。
展望未來，該團隊計劃將組織特異性遺傳篩選與2型糖尿病模型結合起來，詢問需要哪些基因來維持疼痛感覺神經元的持續超敏反應。 Drs Im和Galko說：「這樣的篩選可以是遺傳或化學性質的，也可以在我們的基因突變體或組織特異性胰島素受體敲除模型中進行，也可以將我們的分析擴展到其他感官模式，如感冒或機械和化學刺激，因為糖尿病患者也會經歷這些超敏反應。「研究團隊希望他們的果蠅模型最終有助於改善病人的護理和治療。他們將第一步可視化為與糖尿病性神經病和糖尿病性疼痛領域中疼痛感覺神經元中的胰島素信號傳導功能有關的新假設的貢獻。這可以延伸到脊椎動物模型中，以查看疼痛感覺神經元內胰島素信號傳導的作用是否在物種間保守。
「通過連接胰島素信號傳導和持續疼痛的功能，我們的研究為糖尿病患者的疼痛感覺神經元帶來了胰島素信號減弱的新焦點」，Im博士解釋說。 「這些努力可能會進一步延伸到轉化研究，最終我們希望我們的研究將有助於開發更好的治療糖尿病疼痛的方法。」（楓丹白露208545）
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