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PNAS:高胰岛素水平与肥胖途径相关联
【字体: 大 中 小 】 时间:2014年08月27日 来源:生物通
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最近,UT西南医学中心的研究人员发现,高水平胰岛素与导致肥胖的通路之间存在一种关键的联系,这些发现可能对糖尿病治疗具有重要的影响。这项研究工作发表在最近的《PNAS》杂志。
生物通报道:最近,UT西南医学中心的研究人员发现,高水平胰岛素与导致肥胖的通路之间存在一种关键的联系,这些发现可能对糖尿病治疗具有重要的影响。
通过研究缺乏胰高血糖素(glucagon)受体的转基因小鼠,UT西南医学中心Touchstone糖尿病中心的研究人员发现,施与小鼠高水平的胰岛素(通常用来抵消糖尿病的影响或2型糖尿病的胰岛素抵抗),也可促进一些导致肥胖的过程。
胰高血糖素可刺激肝脏生产的葡萄糖进入血液中,从而保持大脑的燃料供应。胰岛素可阻断胰高血糖素的分泌,对抗胰高血糖素对肝脏的作用,并指示身体从血液中摄取葡萄糖。2型糖尿病患者不能正确地响应胰岛素,并且胰高血糖素生产失控,从而导致肝脏过量生产葡萄糖,引起高血糖水平。2型糖尿病患者经常使用胰岛素,来努力克服胰岛素抵抗和降低血糖水平。
本文通讯作者、UT西南医学中心Touchstone 糖尿病中心成员Michael Roth教授解释说,但是胰岛素也会指示身体产生脂肪,所以,当给予小鼠控制多余葡萄糖所需的高水平胰岛素时,小鼠会变胖。
Roth博士称:“我们发现,缺乏胰高血糖素受体的小鼠,不会发胖,除非给予它们2型糖尿病小鼠(和人)中发现的高水平胰岛素。这一结果表明,在这些患有胰岛素抵抗和2型糖尿病的人当中发现的高水平胰岛素,是肥胖及其并发症的一个促成因素。”
Roth博士警告说,如果这种反应也发生在人类当中,那么用高于正常量的胰岛素治疗2型糖尿病患者,可能有助于肥胖的发展。
研究结果表明,医生可能需要重新考虑使用强化胰岛素疗法,来控制具有高胰岛素血症(胰岛素生产过剩)的肥胖糖尿病患者中的高血糖症(高血糖水平)。此外,研究结果表明,抑制胰高血糖素的作用,可以防止高胰岛素血症,而不会引起糖尿病。研究小组发现,抑制肥胖、胰岛素抵抗的2型糖尿病小鼠中的胰高血糖素,可使其血糖恢复到正常水平。
胰高血糖素和胰岛素通常相互抵消,作为稳定血糖水平的一部分作用。胰高血糖素是由胰腺响应低浓度胰岛素而产生和释放的,相反,胰高血糖素释放受到高水平血糖的抑制。在服用胰岛素用以控制高血糖的2型糖尿病患者中,这两种激素之间的平衡受到破坏。过量的胰岛素转而会使人产生多余的脂肪。这些新的结果指出,高胰岛素水平实际上会加重糖尿病。作者建议,最佳的治疗方法,应该是饮食限制和降低胰高血糖素水平。
根据世界卫生组织(WHO)估计,全世界约有3.47亿人患有糖尿病,90%的人为2型糖尿病。虽然以前只出现在成年人当中,但是现在2型糖尿病也发生在儿童当中,可能包括并发症,例如心脏病和中风风险增加、神经损伤和眼部疾病。
这项研究工作发表在最近的《PNAS》杂志,是基于诺贝尔奖得主Michael Brown和Joseph Goldstein两位博士的原创性研究,他们因为在胆固醇代谢机制研究中的卓越贡献共同获得了1985年的诺贝尔医学和生理学奖。他们表明胰岛素可增加脂肪生成,并证明胰岛素在转录因子SREBP家族活性中发挥作用。
(生物通:王英)
生物通推荐原文摘要:
Hyperglycemia in rodent models of type 2 diabetes requires insulin-resistant alpha cells
Abstract: To determine the role of glucagon action in diet-induced and genetic type 2 diabetes (T2D), we studied high-fat-diet–induced obese (DIO) and leptin receptor-defective (LepR−/−) rodents with and without glucagon receptors (GcgRs). DIO and LepR−/−,GcgR+/+ mice both developed hyperinsulinemia, increased liver sterol response element binding protein 1c, and obesity. DIO GcgR+/+ mice developed mild T2D, whereas LepR−/−,GcgR+/+ mice developed severe T2D. High-fat–fed (HFF) glucagon receptor-null mice did not develop hyperinsulinemia, increased liver sterol response element binding protein 1c mRNA, or obesity. Insulin treatment of HFF GcgR−/− to simulate HFF-induced hyperinsulinemia caused obesity and mild T2D. LepR−/−,GcgR−/− did not develop hyperinsulinemia or hyperglycemia. Adenoviral delivery of GcgR to GcgR−/−,LepR−/− mice caused the severe hyperinsulinemia and hyperglycemia of LepR−/− mice to appear. Spontaneous disappearance of the GcgR transgene abolished the hyperinsulinemia and hyperglycemia. In conclusion, T2D hyperglycemia requires unsuppressible hyperglucagonemia from insulin-resistant α cells and is prevented by glucagon suppression or blockade.