科學家發現逆轉糖尿病的細胞「開關」
最近,科學家們在糖尿病研究中取得重大突破,發現了一種可能逆轉糖尿病的細胞機制。這項研究聚焦於粒線體功能異常對胰島素生產的影響,並揭示了一種潛在的治療方法。
粒線體是細胞的「能量工廠」,負責產生細胞運作所需的能量。然而,粒線體功能缺陷與第二型糖尿病的發展密切相關。糖尿病患者通常無法生產足夠的胰島素,或者無法有效利用胰島素來維持正常的血糖水平。過去的研究顯示,糖尿病患者的胰島β細胞中的粒線體異常,導致能量生成不足,但這些研究並未解釋細胞為何會出現這種行為。
在《科學》期刊發表的一項研究中,密西根大學的研究團隊利用小鼠模型,發現功能失調的粒線體會觸發一種反應,影響β細胞的成熟和功能。研究助理教授Emily M. Walker博士表示:「我們希望找出哪些途徑對維持粒線體功能至關重要。」為此,研究團隊破壞了粒線體功能的三個關鍵元件:粒線體DNA、清除受損粒線體的途徑,以及維持細胞內健康粒線體庫的途徑。結果顯示,這三種情況下都啟動了相同的壓力反應,導致β細胞變得未成熟、停止生產足夠的胰島素,並失去其β細胞的特性。
研究人員還發現,粒線體可以向細胞核傳送訊號,改變細胞的命運。這一發現不僅在小鼠實驗中得到驗證,也在人類胰島細胞中獲得確認。研究團隊進一步將研究範圍擴充套件到其他受糖尿病影響的細胞,例如肝細胞和脂肪細胞,並發現相同的壓力反應在這些細胞中被啟動,導致它們無法正常成熟和運作。
值得注意的是,粒線體損傷並未導致細胞死亡,這意味著如果能夠逆轉損傷,細胞功能可能會恢復正常。為此,研究團隊使用了一種名為ISRIB的藥物來阻斷壓力反應,結果顯示,經過四周治療後,小鼠的β細胞恢復了控制血糖水平的能力。
密西根糖尿病研究中心主任Scott A. Soleimanpour博士表示:「失去β細胞是導致第二型糖尿病的直接原因。我們的研究為這一現象提供瞭解釋,並展示瞭如何介入和解決根本問題。」研究團隊目前正在進一步分析受損的細胞途徑,並希望能夠在糖尿病患者的細胞樣本中複製這些結果。
這項研究為糖尿病的治療提供了新的方向,未來可能會開發出針對粒線體功能異常的創新療法,為數百萬糖尿病患者帶來希望。