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Diabetes: 胰腺关键蛋白缓解高脂饮食带来的代谢压力

来源:中检健康 编辑:中检健康 时间:2020-09-22
每次进食后,人体中的葡萄糖水平都会上升。这刺激了我们的胰腺机械发挥作用,并通过复杂的生理机制,产生了适量的胰岛素,控制了血糖水平,并保持健康。但是,当一个人长期长期摄入于高脂肪食物时,他们的胰腺会持续受到过度刺激,最终导致其受损并损害其功能。这增加了发展2型糖尿病的风险,其中葡萄糖水平控制机制变得不平衡。

如今,高脂食品已变得司空见惯,糖尿病也是如此。设计针对糖尿病的新治疗策略的需求正在上升。但是,要找到有效的治疗方法,必须从根本上阐明因果关系的细胞机制。现在,东京工业大学的Shoon Kume博士领导的一组日本研究人员,揭示了调节胰腺功能的一个关键机制。他们的发现发表在美国糖尿病协会的《Diabetes》杂志上。

胰腺含有“β细胞”,其响应饮食中过量的葡萄糖和脂肪酸而分泌过量的胰岛素。当产生过多的胰岛素时,多巴胺或众所周知的“愉悦”激素会引起愉悦感,它是控制胰岛素水平的因素。在胰腺中,一种叫做VMAT2的蛋白质将多巴胺运送到一个称为“囊泡”的囊中,以保护其免受单胺氧化酶(MAO)的降解。然后,储存在囊泡中的多巴胺与胰岛素一起释放到β细胞的细胞外空间,在这里它与β细胞质膜上的特定受体结合,并充当胰岛素分泌的刹车。因此,通过调节多巴胺,VMAT2也调节胰腺胰岛素水平。

同时,MAO对多巴胺的降解会产生一种称为“活性氧”的化学物质,当这种化学物质过量产生时,会损害β细胞。

Kume博士说:“我们想了解VMAT2和多巴胺信号传导调节β细胞功能和葡萄糖稳态的确切机制。”为此,库姆博士及其团队创建了一个基因突变的小鼠模型,该模型的β细胞缺乏VMAT2蛋白:“βVmat2KO”小鼠。然后,他们进行了实验,以常规饮食和高脂饮食喂养这些和野生型小鼠,并在随后的几周内监测其β细胞结构和功能的后续变化。如预期的那样,在喂食后不久,βVmat2KO小鼠显示出胰岛素分泌增加。但是,长期食用高脂饮食会导致葡萄糖和胰岛素耐受性受损以及β细胞衰竭。

这促使研究人员推断出以下几点:高糖和高脂肪饮食会同时增加胰岛素和多巴胺的产生。但是当β细胞中缺少VMAT2时,多巴胺仍会暴露于MAO并被MAO降解。然而,随着多巴胺的量增加,其与MAO的反应迅速产生活性氧过氧化氢。随着时间的流逝,这种恒定的氧化应激会导致β细胞丢失和衰竭。因此,高脂饮食会加速β细胞衰竭,并可能导致βVmat2KO小鼠随着年龄的增长而患上糖尿病。

在这种情况下,VMAT2保护β细胞免受高脂饮食在糖尿病患者中引起的氧化应激。

“我们很高兴地发现, VMAT2蛋白在细胞对过量营养(例如高脂饮食)的反应中也起着至关重要的作用,我们的发现强调了将VMAT2用作针对糖尿病的新型治疗方法的靶标的可能性。”(生物谷 Bioon.com)

资讯出处:A protein in the pancreas protects it from stress induced by a high-fat diet

原始出处:Daisuke Sakano et al, VMAT2 Safeguards Beta-Cells Against Dopamine Cytotoxicity Under High-Fat Diet Induced Stress, Diabetes (2020). DOI: 10.2337/db20-0207
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