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2型糖尿病與朊病毒病發病機制相似?

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盡管2型糖尿病影響著全世界4.2億人,但病因仍不清楚。最新研究發現了一個可能會引發2型糖尿病發病的最新機制。從研究角度和治療角度來看,這一發現可能會改變我們接近2型糖尿病的方式。


具體而言,研究表明,2型糖尿病可能是由于胰島淀粉樣多肽(IAPP)錯誤折疊引起。2型糖尿病與一組稱為“朊病毒病”的可傳染的神經退行性疾病有著相似之處。


2型糖尿病患者中的IAPP


以前研究已經表明,高達80%的2型糖尿病患者胰腺胰島部位IAPP累積。IAPP是由胰腺β細胞分泌的肽類激素,盡管2型糖尿病患者IAPP過度分泌的影響尚不完全清楚,不過通常認為IAPP過度分泌會損害β細胞,影響胰島素分泌,進而影響血糖水平。


研究人員推測,IAPP的錯誤折疊可能是造成2型糖尿病患者胰腺β細胞無法分泌胰島素的原因。這種蛋白質錯誤折疊的方式與朊病毒病相似。


“朊病毒樣”機制的研究


朊病毒病(如瘋牛病)是一類由朊病毒引起的致死性神經退行性疾病。朊病毒是一種具有感染性和自我復制能力的蛋白因子,該因子主要由被稱為PrPc(c代表細胞cellular)的蛋白質組成此PrPc正常結構為4個螺旋結構,由于不明原因使其中兩個螺旋結構異構為褶板樣結構,變成具有感染性的因子PrpSC(Sc代表Scrapie)。PrpSC無法被正常的蛋白酶分解,堆積在腦組織中,尤其是神經細胞,引起神經細胞凋零繼而星狀細胞移除凋零死亡的神經細胞,形成腦組織空洞化。


也就是說,這種朊病毒蛋白通過錯誤折疊形成。一旦錯誤折疊,這些蛋白質會聚集形成聚集體從而發揮病理作用。少數錯誤折疊的蛋白質可以作為“種子”,引發其他蛋白質錯誤折疊。


本研究中,研究人員設計了一個小鼠模型,轉基因的小鼠胰腺可表達人類IAPP。研究人員將錯誤折疊的IAPP注入這些小鼠中,發現錯誤折疊的IAPP可引發小鼠胰腺的蛋白沉積及聚集體的形成。


此外,注入IAPP的小鼠在數周內出現2型糖尿病癥狀:β細胞功能喪失并出現高血糖水平。進一步研究發現,錯誤折疊的IAPP可引發大量IAPP聚集體的形成。這在某種程度上與傳染性朊病毒疾病發病機制相似。


研究人員總結到,在2型糖尿病的進展過程中,朊病毒樣機制可能起著關鍵作用。


編譯自:Induction of IAPP amyloid deposition and associated diabetic abnormalities by a prion-like mechanism.J Exp Med 2017 Aug 1.

 

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