科學家發現:糖尿病由表觀遺傳控制的破壞引起,建議新的治療策略
全球有4億多人患有糖尿病。研究人員已經開始發現,這種疾病的部分原因可能是由於胰島細胞失去了功能特性,並失去了釋放血糖降低激素胰島素的能力。來自弗萊堡馬克斯普朗克的研究人員發現了支持這種「去分化」的新模型的證據。除了代謝壓力之外,研究還表明,要想推動去分化,必須打破表觀遺傳障礙。患者數據表明,這種受損的表觀遺傳控制在人類疾病的發展中起著核心作用。這一新的見解,特別是對於對去分化診斷敏感的患者,具有很強的治療潛力。
在95%以上的患者中,大多數患者都患有2型糖尿病,這通常發生在老年,與肥胖和心血管疾病有關。錯誤的胰島素調節會引發廣泛的疾病。當餐後血糖升高,需要大量胰島素時,患者的胰腺會釋放激素,導致血液中葡萄糖含量過高。
人們一直認為胰腺分泌胰島素的減少是由於分泌胰島素的器官細胞死亡所致。然而,有證據表明細胞不會死亡,而是會轉變成不同的細胞類型。2型糖尿病患者的細胞正在經歷一種被稱為去分化的過程,從而失去了他們的身份。它們失去了最特殊的功能,恢復到與它們的直接發育前體類似的狀態,即一種沒有分泌胰島素能力的類似生殖器的內分泌細胞。
代謝應激被認為是去分化的主要誘因。破壞了一個通常具有beta細胞功能同一性的表觀遺傳屏障。需要兩個獨立的病理機制。這種強大的身份緩衝物是有意義的,」Andrew Pospisilik說,「在人類細胞中beta細胞可以存活40年以上,所以細胞需要強大的機制來持續增強功能敏銳性。」
染色質的變化在糖尿病
在細胞中,如果基因程序不能正確協調,細胞的身份就會發生變化,功能專門化也會消失。隨著時間的推移,這會導致beta細胞忘記他們是誰以及他們應該做什麼。
為了驗證他們的觀察,研究人員觸發了這些開關,以重現小鼠的人類疾病病因。使用這種修飾的動物首先是健康的,並且有規律的產生胰島素的細胞。但到了中年,細胞去分化,動物再也無法控制血糖。
2型糖尿病的新亞型?
最有趣的是,來自弗萊堡的研究人員為我們如何看待糖尿病的去分化提供了新的理解。之前被認為是一個一次性的過程,馬克斯·普朗克團隊能夠證明,第二種表觀遺傳的「失敗」也是必需的,而且確實足以驅動細胞去分化和功能障礙。
對於馬克斯·普朗克的研究人員來說,這是理解這種廣泛傳播的疾病的一大步。這些發現建議了新的治療策略,至少對2型糖尿病,但也可能對1型糖尿病。它提出了這樣的問題:患者群體是否可能存在對這一過程更敏感或更有抵抗力的人群。在理論上,這些表觀遺傳系統和細胞中的其他酶成分一樣,在藥理學上是可以控制的。事實上,這種表觀遺傳療法已經被用於癌症。靶向後生維持beta細胞的特性應該被積極地探索,」Andrew Pospisilik說。(白木清水208761)
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