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重磅研究:未来用维生素D根治糖尿病不是梦!

2018-05-11 00:00


重磅研究:未来用维生素D根治糖尿病不是梦!

学术经纬 / 2018-05-11
 

       今日,顶尖学术期刊《细胞》上刊登了一项重量级研究。来自 Salk Institute 的大牛 Ronald Evans 教授及其团队发现,常见的维生素 D 竟给糖尿病带来了崭新的治疗思路!

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▲参与本研究的部分科学家。前排左起:Nanhai He,Gabriela Estepa,Ron Evans,Ruth Yu;后排左起:Eiji Yoshihara,Michael Downes,Weiwei Fan,Zong Wei(图片来源:Salk Institute)

       众所周知,糖尿病是一类严重的代谢类疾病。据统计,中国有 1.1 亿名糖尿病患者,约占中国成年人总数的十分之一!随着人口的逐渐老龄化,倘若不改变饮食结构与生活作息,糖尿病患者的数字还将继续猛增。

       2型糖尿病是最常见的糖尿病类型,占总病例数的 90%。在炎症与胰岛素耐受的作用下,这些患者的胰岛β细胞会出现胰岛素分泌缺陷与内质网应激(ER stress)等问题,最终导致细胞死亡,推动疾病进展。尽管胰岛β细胞是糖尿病发病的核心,目前的大部分糖尿病疗法依然只着力于降血糖,鲜有直击β细胞病变的疗法。

       我们知道,维生素 D 对骨骼的生长有重要作用。但在近年,大型流行病学的数据表明,血液里的维生素 D 水平越高,糖尿病风险就越低。此外,人们也逐渐意识到,维生素 D 有着一定的抗炎作用。它会是糖尿病治疗的新天地吗?

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▲维生素 D 会是治疗糖尿病的新天地吗?(图片来源:Pixabay)

       为了检验这个想法,Evans 教授及其团队设计了一系列实验。他们很快发现,在体外坏境下,维生素 D 受体对于β细胞的功能维持不可或缺。

       “我们知道糖尿病是由炎症引起的,” Evans 教授说道:“在这项研究中,我们发现维生素 D 受体是炎症与β细胞生存的重要调节者。”

       这背后有着怎样的机理呢?原来在通常情况下,维生素 D 受体会与 BRD9 蛋白相结合,让染色质处于“关闭”状态。而一旦维生素 D 与其受体结合,后者就会把 BRD9 一脚踢开,转而和 BRD7 结合。这能“打开”染色质,促进一系列基因表达。研究人员们相信,这些基因有助于抗炎症反应。换句话说,维生素 D 受体就像是一个开关,决定了β细胞里何时能启动抗炎反应。一旦开关被打开,就能提高β细胞的生存力。

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▲本研究的图示(图片来源:《细胞》)

       “这项研究最开始是观察维生素 D 在β细胞里的作用。流行病学研究表明,血液中维生素 D 浓度越高,患者的糖尿病风险越低,但我们之前一直不知道背后的机理。”本研究的第一作者 Zong Wei 博士说道。如今,这支研究团队给我们提供了一个可靠的解释。

       但这还不是故事的全部。Zong Wei 博士也指出,仅靠维生素 D 还不能很好地保护β细胞。但(维生素 D 与β细胞)这一联系为我们提供了崭新的治疗思路。

       从机理上我们可以看出,如果能增强维生素 D 受体的活性,就能更好地利用这一通路带来的抗炎反应。于是,这群科学家做了两件事:首先,他们使用了一类叫做卡泊三醇(calcipotriol)的维生素 D 类似物,它与维生素 D 受体结合良好,能起到配体的作用;其次,他们寻找到了一种 BRD9 抑制剂,防止其与维生素 D 受体结合。双管齐下,维生素 D 受体的活性有了大幅提高,极大减少了炎症反应,β细胞的功能也得到了保护。

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▲治疗前(左图),小鼠的β细胞(红色)受损严重;治疗后(右图),小鼠的β细胞状况有明显改善(图片来源:Salk Institute)

       这可不仅仅是在培养皿中取得的结果!在罹患糖尿病的小鼠中,这套治疗同样能重塑β细胞的功能,改善血糖水平。“激活维生素 D 受体能诱导抗炎基因的功能,帮助细胞在压力环境下存活。”该研究的另一名通讯作者 Michael Downes 博士评论道。

       在确认这款分子组合的安全性后,研究人员们期望能在未来进行人体试验,检验这一疗法的有效性。倘若一切顺利,利用维生素 D 来协助根治糖尿病,将不再是梦!

       参考资料:

       [1] Vitamin D Switches BAF Complexes to Protect β Cells

       [2] Boosting the effects of vitamin D to tackle diabetes
       


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