在糖尿病患者中,2型糖尿病患者的數量占據了90%以上,是全球范圍內最常見且代價最高的疾病。作為一個目前還不能有效根治的疾病,患者只能通過每天服用一種或多種抗糖尿病藥物來暫時改善高血糖。低血糖和體重增加是藥物治療中的常見副作用,而采用非手術方法無
在糖尿病患者中,2型糖尿病患者的數量占據了90%以上,是全球范圍內最常見且代價最高的疾病。作為一個目前還不能有效根治的疾病,患者只能通過每天服用一種或多種抗糖尿病藥物來暫時改善高血糖。低血糖和體重增加是藥物治療中的常見副作用,而采用非手術方法無法持續緩解疾病。
早在2016年,來自美國華盛頓大學的研究人員在《Nature Medicine》上發表過這樣一項研究:在2型糖尿病的嚙齒動物模型中,通過腦室內單次注射成纖維細胞生長因子1(FGF1)可以持續緩解高血糖癥(<200 mg /dl的血糖水平維持了17周)。這種抗糖尿病的作用并不是體重減輕后的繼發性作用,也不增加低血糖的風險,而是增加了從血液中清除葡萄糖的能力。然而,這種作用的機制尚不明確。
https://doi.org/10.1038/nm.4101
說到纖維細胞生長因子,大家應該不陌生?,F代外科手術和美容手術中都少不了它的身影,你割完雙眼皮后的創面修復也許就有它的功勞。如果注射一次FGF1,就能讓機體自己去清除葡萄糖,并能持續發揮作用,那么勢必會減輕患者藥不能停的痛苦,又避免了服藥后的副作用。
時隔4年,這項研究成果終于有了新的進展,并再次登上《Nature》子刊——《Nature Communications》。
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17720-5
在先前的研究中,研究小組發現,下丘腦內側基底部(MBH)是負責腦室內的FGF1持續緩解高血糖作用的大腦區域。因此,在深入研究了MBH對FGF1的細胞應答后,他們發現,下丘腦神經膠質細胞是FGF1作用的主要靶點,持續的糖尿病緩解依賴于完整的黑皮質素信號傳導。
具體而言,研究人員將基于發現的轉錄組學方法與組織化學、電子顯微鏡以及體內藥理和生理學研究相結合,探究了糖尿病動物的大腦為何具有持續改善高血糖的能力。實驗結果令人驚訝,在腦室內注射 FGF1后的幾天里,單核細胞和星形膠質細胞都發現了轉錄和形態變化。
伸長細胞模塊表達映射到第三腦室的空間分布
星形膠質細胞對腦室內注射FGF1反應的變化
在超微結構水平上,在包括 Agrp 神經元在內的 ARC 神經元的樹突棘中檢測到突觸鈕扣的星形膠質細胞覆蓋增加。在腦室內注射 FGF1后,Agrp 神經元的轉錄組也發生了強烈變化,包括對 Agrp 和 Npy 基因表達的持續抑制。
這幾種神經元的關系大家或許比較陌生,這里解釋一下。大腦中包含有多種特異性的神經元,它們行使不同的功能以調節人體的行為和代謝平衡。下丘腦的弓狀核(ARC)包含兩大類調節代謝的神經元:一類是抑制食欲的神經元,如阿黑皮素原(POMC)神經元;一類是促進食欲的神經元,包括神經肽Y(Npy)和刺鼠肽基因相關蛋白(Agrp)神經元。而FGF1對大腦中促進食欲的神經元的抑制將會使患者減少食物攝入。
腦室內注射FGF1對Agrp神經元的作用
多項研究表明,黑皮質素信號傳導的減少與嚙齒動物和人類糖尿病發病機理有關,而 Agrp神經元是黑皮質素信號傳導的內源性抑制劑。因此,研究人員探究了FGF1的持續抗糖尿病作用是否取決于完整的黑皮質素信號傳導。結果發現,盡管最初的厭食和血糖降低不需要完整的黑皮質素信號傳導,但其對于腦室內注射FGF1所誘導的持續抗糖尿病作用是必需的。
FGF1誘導的持續糖尿病緩解是黑皮質素依賴性的
這些觀察結果提示,FGF1對神經膠質細胞的作用可能會改變Agrp神經元的功能,因此有必要開展其他工作來評估這種可能性。如果上述推斷成立,那么中央FGF1的持續降糖作用可能調節了一種或多種下丘腦神經膠質細胞類型,進而以高度持久的方式改變糖調節神經回路功能。
總之,這是一項具有實質治療意義的發現,了解不同細胞對FGF1的反應與相關的血糖正?;g的關系可能會揭示出持續緩解糖尿病的新策略。
End
參考資料:
[1] https://zhuanlan.zhihu.com/p/32550751
[2] https://www.nature.com/articles/nm.4101#Ack1
[3] https://www.nature.com/articles/s41467-020-17720-5
[4] http://www.cas.cn/syky/201701/t20170103_4587010.shtml
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本文來源:藥學進展 作者:探索菌 免責聲明:該文章版權歸原作者所有,僅代表作者觀點,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表“醫藥行”認同其觀點和對其真實性負責。如涉及作品內容、版權和其他問題,請在30日內與我們聯系