意外發現!暴露於電磁場中可以治療2型糖尿病!
目前,治療糖尿病的常規療法是每天服用降糖葯或注射胰島素。僅此而已。但未來,可能會有一種有趣的治療方法。
近日,發表在《Cell Metabolism(細胞代謝)》上的一項新研究提出了治療2型糖尿病的另一種可能——電磁場療法。來自美國愛荷華大學的研究人員發現,將患有2型糖尿病的小鼠暴露在靜磁場和靜電場中可以提高胰島素敏感性,從而降低血糖。聽上去是不是很有趣?
在弱靜磁場和靜電場的存在下,地球上的生命已經進化了數十億年。今年4月份,從澳大利亞西部傑克山區地表裸露岩層中挖掘出來的微觀礦物質,因其帶有42億年前地球磁場的痕迹。這幾乎和地球開始形成的時期相仿,並且比先前提出的地球磁場的起源時間早了將近10億年。
然而,這兩個能量場與生命系統的相互作用是生物學中最難以理解的部分之一。許多生命都能感受到靜態電磁場,並將其用於細胞遷移、地理空間測繪和長途導航。雖然人們對電磁場誘導的定向反應還知之甚少,但據說是通過調節內源性氧化還原反應來介導的。然而,其他對生理功能的影響仍然未知。
葡萄糖代謝也在電磁場的存在下進化,並被越來越多地理解為受氧化還原穩態調節,即促氧化劑和抗氧化劑之間的平衡。異常的氧化還原信號是許多慢性代謝性疾病的病理生理學基礎,包括2型糖尿病,它有助於胰島素抵抗和高血糖的發展。
在這項新研究中,研究人員用一種非侵入性和持續性的方法使長期控制氧化還原信號以治療2型糖尿病成為可能。
而且,這項研究的緣起還特別有意義。
研究第一作者、愛荷華大學兒科、醫學遺傳學和基因組學系助理教授Val Sheffield實驗室的博士後研究員Calvin Carter表示,他自己一開始也不相信這個結果。
故事還得從2014年說起,當時的Carter完成了在愛荷華大學的博士學位,在進入醫學院之前,他還有大約6個月的時間。他決定利用這段時間開始一個自己感興趣的「瘋狂項目」:看看能量場是如何影響身體的。他製作了幾種發射電磁場的裝置。據查,地球磁場根據維度不同大約是0.5高斯左右。Carter的裝置磁場強度是地球磁場的10到100倍,是核磁共振的1/1000。當動物在沒有金屬的籠子里自由活動時,就處在這些裝置產生靜態電磁場中。他開始每天在小鼠身上進行7到24小時的測試。
在Carter開始「瘋狂項目」的幾個月前,醫學博士生Sunny Huang加入了Sheffield的實驗室。她正在開展一個與糖尿病有關的項目,需要在小鼠身上練習測血糖,因此Carter給了她一些實驗動物,其中包括2型糖尿病的小鼠模型。Huang很快注意到暴露在電磁場中的小鼠的血糖水平只有未暴露的一半,她向Carter展示了這些數據。
當Carter看到數據時,完全不相信結果,他認為是Huang在測血糖時出了紕漏,或是血糖儀出了問題。於是,二人重複測試了小鼠血糖,結果發現糖尿病小鼠的血糖是正常的。
隨後,Carter和Huang將數據展示給了糖尿病研究員Dale Abel。Abel看到數據後說:「聽著,你得用兩三種不同的方法來證明給我看。」
為此,Carter和Huang在三種不同的糖尿病小鼠模型上測試了電磁場暴露,結果表明每一種小鼠的血糖都比暴露在非活動裝置下的對照組更低,對胰島素更敏感。當這些動物接受7或24小時的治療時,結果沒有什麼不同。
此前的研究表明,細胞利用電磁場進行遷移,而這個過程部分是由一種稱為超氧化物的分子介導的。超氧化物是一種活性氧,其功能類似於分子天線,可以接收電信號和磁信號。2型糖尿病患者的超氧化物水平升高時與血管問題和糖尿病性視網膜病變有關。為了研究電磁場是如何發揮作用的,研究人員從動物肝臟中提取超氧化物分子,發現暴露在電磁場中對血糖和胰島素抵抗沒有任何影響。
Huang說:「我們認為,這種分子是細胞內發生的許多其他過程的信號,這些過程使細胞逐步適應,從而逐步改善血糖。」
耶魯大學研究代謝和代謝控制的Douglas Rothman沒有參與這項研究,他說:「他們的發現非常有趣,如果可以通過靜電場逆轉肝胰島素抵抗,這的確很重要。如果能在一個更簡單的系統中,比如一個非生物系統中,建立一種能顯示磁場和電場對超氧化物反應性的顯著影響將是非常好的。」
不過,作者在論文中承認,許多蛋白質的作用機制仍不明確,進一步對其進行探索將是未來研究的主題。他們還計劃在更大的動物和人體上測試這項技術。Carter和Huang還有他們的同事已經成立了一家公司,名為Geminii Health,他們致力於將這種療法商業化。
未參與這項研究的瑞典卡羅林斯卡醫學院研究2型糖尿病的Juleen Zierath教授說:「我認為這項研究非常了不起。作者們做了徹底的工作來說服自己,他們看到的東西值得進一步研究,而不僅僅是一件人工製品。」
Zierath表示,作者確實要進行非常仔細的校準研究,以證明這對糖尿病患者有效。但如果沒有有害的副作用,這可能是幫助控制糖尿病的有趣方法。
Zierath補充說:「這項研究還告訴我們,睜大你的眼睛真的很重要。因為作為一名研究人員,有時候你真的會看到一些非常出乎意料的事情。不要忽視意料之外的結果。花點時間,就像這些作者一樣,嘗試深入研究細節。」
論文鏈接:
http://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.09.012