美研究:基因编辑逆转人类前驱糖尿病或将成为可能?
时间:2019-07-22
浏览数:(1648)
关键词: 基因编辑 逆转前驱糖尿病

来源:Nutritioninsight

编译:Carol

 

美国犹他大学(University of Utah Health)的科学家最新发现了一种可以逆转小鼠前驱糖尿病的方法,这种方法或许同样也可以适用于人类。科学家发现,通过一种可以改变两个氢原子位置的酶失去活性可以逆转前驱糖尿病。这项重大发现为治疗前驱糖尿病,以及一些其他代谢紊乱疾病,如糖尿病和心脏病提供了宝贵的见解,并为新的治疗方法开辟了途径。目前,研究人员已经成立了一家名为Centaurus Therapeutics的公司,专门研发针对这种失活酶的药物。

 

该研究的本质是让一种称为二氢神经酰胺去饱和酶1(DES1)的酶失去活性来改变代谢疾病的发展轨迹。这样做可阻止这种酶从神经酰胺(一种脂肪脂质)中移除两个氢原子,因而具有降低体内神经酰胺总量的作用。DES1的作用是通常将一个保守的双键插入到神经酰胺和其他主要鞘脂类的主链中。

 

这一发现突出了神经酰胺在代谢健康中的作用,并指出DES1是一种“可被药物靶向的”靶标,可能用于开发治疗人类前驱糖尿病、糖尿病和心脏病等代谢紊乱的新方法。

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肥胖小鼠的脂肪肝(左);DES1失活后健康小鼠肝脏 (右)

 

已有研究表明,神经酰胺含量高的人患糖尿病和心脏病的风险很大,最近临床也开始将神经酰胺含量作为衡量心血管风险的指标,类似于胆固醇。有迹象表明,缺少DES1基因副本的人非常健康,甚至可能免受疾病的困扰。

 

研究人员首先让成年小鼠摄入高脂肪、高糖饮食(类似于曲奇饼),经过三个月后结果显示,这些小鼠体重增加了两倍,并且出现了胰岛素抵抗和脂肪肝,这两种疾病都是糖尿病和心脏病的危险因素。当让DES1失活后,则显著发生了变化:小鼠仍然保持肥胖,但是代谢状况得到改善,其肝脏中的脂肪被消除,而且这些小鼠对葡萄糖和胰岛素作出反应,就像健康的瘦鼠一样。与之前的干预相反的是,在这项为期两个月的研究期间,这些小鼠都保持健康状态。目前,研究人员正在研究对健康的长期影响。

 

该研究共同作者、犹他大学营养与综合生理学Scott Summers教授表示,令人惊讶的是,这些老鼠对这种干预处理得如此之好。若在出生前敲去该基因可能有害,而在成年小鼠中敲去则可能产生所有的有益效果,且不产生任何毒性。

 

Summers研究团队对小鼠进行基因改造,使得编码DES1的基因可以在成年时期关闭,并且让这个基因在全身组织、肝细胞或脂肪细胞中失活。

 

此前,Summers的研究团队已经发现,降低神经酰胺水平可以逆转糖尿病和代谢性疾病的症状,但此前的研究已经产生了严重的副作用,表明在不成熟的情况下该技术还不能用于治疗应用中。

 

Summers表示,研究团队一直在寻找一种能够安全降低神经酰胺的好方法。该途径的第一个基因不发挥作用,是因为其产生了一些有害的肠道效应。在这项技术中,神经酰胺发生了及其微小的变化,所以可认为是在可接受范围内。另外,有一种叫做芬维A胺的肿瘤治疗药物,有抑制DES1的脱靶作用。由于该药物已经被应用于成千上万的人,所以研究人员认为这种酶的特异性抑制作用可能是安全的。

 

神经酰胺的作用

假设神经酰胺会导致健康状况不佳,那么我们为什么从一开始就会有神经酰胺?研究小组就这个问题进一步测量这种脂质,以探究神经酰胺是如何影响新陈代谢的。他们发现,神经酰胺激活了许多促进脂肪在细胞中储存的机制,而且削弱了细胞利用葡萄糖作为燃料的能力。

 

然而,Summers认为对于神经酰胺的许多情况仍然未知。比如神经酰胺是如何通过饮食进行修饰这个问题知之甚少,对于神经酰胺和心脏代谢健康控制中的饮食——基因的相互作用了解的也不够,因此,有针对性地研究不同宏量营养素与神经酰胺之间的关系可能具有很高的参考价值。

 

与肥胖相关的其他重大突破

在肥胖这个话题上,最近还有其他一些突破可能有助于对抗与肥胖有关的疾病。上个月,美国伊利诺伊大学的一项新研究发现,可可豆壳中的酚类物质对小鼠的脂肪和免疫细胞有很强的影响,这可以被用来逆转与肥胖相关的慢性炎症和胰岛素抵抗。

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雀巢OptiJourney

图片来源: Nutritioninsight

 

此外,雀巢健康科学公司(Nestlé)正在英国乐购(Tesco)的6家门店试行OptiJourney,这是一项针对2型糖尿病患者和前期糖尿病患者的体重管理项目。该项目包括每天摄入800-850卡的总热量,并且在8-12周内以Optifast奶昔、营养棒和汤的单一形式摄入。该项目是对一项直接研究结果的回应,该研究发现,四分之一的参与者在同样低热量饮食的情况下,体重减轻了10公斤以上;三分之一的参与者在两年后从2型糖尿病中得到缓解。


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