圖片來源：Cell Metabolism（DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.02.003）
3月15日，發(fā)表在Cell Metabolism上題為“Elevated Levels of the Reactive Metabolite Methylglyoxal Recapitulate Progression of Type 2 Diabetes”的論文稱，在果蠅中，是代謝物甲基乙二醛（methylglyoxal，MG）水平的升高導(dǎo)致了典型的糖尿病代謝紊亂，以及胰島素抵抗、肥胖和血糖水平升高。
2型糖尿病是一種典型的中年或老年糖尿病，會導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括患心臟病和中風(fēng)的風(fēng)險升高，以及嚴(yán)重的眼睛、神經(jīng)和腎 臟損傷等。先前，這些危險的晚期效應(yīng)被認(rèn)為是由高血糖引起的，且當(dāng)利用藥物使高血糖水平降低時，心肌梗塞和中風(fēng)的發(fā)生率以及其他并發(fā)癥會并行地減少。
然而，參與這項新研究的Peter Nawroth表示，上述觀點并不是在所有時候都完全適用。近年來，大量的臨床試驗表明，盡管使用藥物將血糖水平降低至低于糖尿病閾值，但許多患者還是遭受了典型的糖尿病并發(fā)癥——神經(jīng)和腎 臟損傷。這表明， 2型糖尿病可能存在“獨立于胰島素和葡萄糖的致病原因”。
此前，Nawroth等曾在2型糖尿病患者中觀察到高水平的葡萄糖代謝物MG。迄今為止，醫(yī)生們認(rèn)為這是血糖水平升高的結(jié)果。同時，由于MG會對蛋白質(zhì)造成損傷，因此，教科書認(rèn)為它一定是導(dǎo)致典型糖尿病損傷的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;之一。然而，根據(jù)最近的研究結(jié)果，Nawroth等現(xiàn)在對這一系列事件表示懷疑。
根據(jù)先前的研究，當(dāng)大鼠通過食物被喂以MG后，它們會產(chǎn)生許多典型的糖尿病癥狀，包括胰島素抵抗?；诖?，Nawroth等計劃調(diào)查長期升高MG濃度對機體的影響。他們選擇了果蠅作為研究模型。
Flies are an established model to study energy metabolism. The body fat of this fly is labelled with GFP ("green fluorescent protein"). Credit: The German Cancer Research Center
領(lǐng)導(dǎo)該研究的Aurelio A. Teleman解釋道：“雖然果蠅與人類之間的關(guān)系并不密切，但它們的能量代謝在進化的早期就發(fā)展起來了，因此，針對果蠅的研究結(jié)果是有意義的，且通常能夠被轉(zhuǎn)化到哺乳動物和人類中。”
具體來說，研究中，利用基因工程手段，科學(xué)家們關(guān)閉了果蠅體內(nèi)分解MG的酶。這使得MG在果蠅體內(nèi)積聚。很快，果蠅產(chǎn)生了胰島素抵抗，之后，變得肥胖；當(dāng)成長到較高的年齡時，它們的葡萄糖水平也會被打亂。
圖片來源：Cell Metabolism
Teleman認(rèn)為，該研究表明，增加MG水平足以觸發(fā)胰島素抵抗和典型的糖尿病代謝紊亂，同時，實驗結(jié)果也明確證實，MG并不是2型糖尿病的結(jié)果，而是它的原因（MG is not the consequence but rather the cause of type 2 diabetes）。
此外，這一發(fā)現(xiàn)還反過來提出了一個問題：什么可能會導(dǎo)致MG水平升高？對此，Teleman表示：“現(xiàn)在，我們還不清楚，為什么會這樣。這將是我們未來研究的重要方面。MG的產(chǎn)生和分解受許多代謝過程的影響。我們必須更好地理解這些過程。同時，我們還要抓緊在小鼠中開展研究。”
參考資料：
Are high blood glucose levels an effect rather than the cause of diabetes?
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