增强β细胞治疗2型糖尿病

威尔康奈尔医学院的研究人员发现了一种新的途径，可以在糖尿病的临床前模型中刺激产生胰岛素的健康胰腺β细胞的生长。这些发现为未来的治疗方法带来了希望，这些治疗方法将改善2型糖尿病患者的生活，这种疾病影响着全球超过5亿人。

这项于9月15日发表在《临床研究杂志》（Journal of Clinical Investigation）上的研究表明，激活促进细胞分裂的途径不仅扩大了产生胰岛素的细胞群，还增强了细胞的功能。

“这令人放心，因为该领域长期以来一直认为增殖会导致’去分化’和细胞功能丧失，”该研究的资深作者Laura Alonso博士说，他是内分泌学，糖尿病和代谢部门主任，威尔代谢健康中心主任和威尔康奈尔医学院E. Hugh Luckey杰出医学教授。“我们的研究结果与这一教条背道而驰，并表明如果我们能找到一种方法来触发体内β细胞的复制，我们就不会损害它们产生和分泌胰岛素的能力。

第一作者Rachel Stamateris作为马萨诸塞大学医学院的医学博士/博士生和威尔康奈尔医学院的医学客座研究生助理也为这项工作做出了贡献。

在通常与肥胖相关的 2 型糖尿病中，身体组织对胰岛素产生抵抗力，这意味着它们无法摄入和使用血糖。与此同时，胰腺中产生胰岛素的β细胞衰竭 – 数量减少并失去功能。

Alonso和她的同事在缺乏IRS2的糖尿病小鼠模型中重现了这些情况，IRS2是一种允许胰岛素传递信号的蛋白质，细胞吸收血糖。这些小鼠表现出胰岛素抵抗，这是人类2型糖尿病的开创性特征。“最重要的是，”阿隆索说，“IRS2蛋白也被证明对β细胞功能和β细胞数量至关重要。

随着β细胞池的枯竭，拯救这些小鼠的首要任务是增加β细胞数量。但是如何？她和她的团队仔细研究了控制细胞增殖的分子机制。研究人员观察到，在IRS缺陷的糖尿病小鼠中，β细胞未能提高细胞周期蛋白D2的产生。当这种蛋白质与一种叫做CDK4的蛋白质结合时，可以驱动细胞分裂。先前的研究表明，缺乏CDK4的小鼠也会患上糖尿病。

测试提高 CDK4 活性是否有助于增加 β 细胞数量似乎是合乎逻辑的。

当Alonso的团队将CDK4的活性形式基因引入糖尿病小鼠体内时，这种CDK4更容易附着在细胞周期蛋白D2上，他们注意到的第一件事是动物的血糖恢复正常。他们的β细胞比未经治疗的IRS2突变小鼠更丰富。

但更好的是：“与原始糖尿病小鼠相比，接受治疗的小鼠的β细胞看起来非常健康，后者的β细胞看起来很糟糕。增加CDK4的活性导致β细胞充满胰岛素，“阿隆索说，他也是纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的内分泌学家。

这支持了β细胞团可以在不影响功能的情况下扩增的概念。

虽然CDK4本身不是一个可行的治疗靶点，因为它刺激增殖的能力可能会增加患癌症的风险，但Alonso相信，探索控制β细胞分裂和功能的分子途径有朝一日可能会带来临床突破。她指出了Ozempic，这是最受关注的糖尿病新疗法之一。

“这种药物是由一位研究吉拉怪物唾液中毒素的科学家发现的，”阿隆索说。“因此，很明显，了解基础生物学的工作原理可以在治疗甚至预防糖尿病方面取得真正的进展。

这项工作得到了美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的资助。

许多威尔康奈尔医学院的医生和科学家与外部组织保持关系并合作，以促进科学创新并提供专家指导。该机构公开这些披露以确保透明度。有关此信息，请参阅劳拉·阿隆索博士的简介。

凯伦·霍普金（Karen Hopkin）是威尔康奈尔医学院的自由撰稿人。